JP3301247B2 - Method and apparatus for estimating true density of material, and method for estimating cavity amount of material - Google Patents

Method and apparatus for estimating true density of material, and method for estimating cavity amount of material

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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、材料の真密度推定方法
および装置、材料の空洞量推定方法に関するもので、よ
り詳しくは、材料の化学成分から真密度を簡便に推定す
る方法および装置、さらにこの推定真密度を用いた材料
の空洞量推定方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a true density of a material, and a method and an apparatus for estimating a true density from a chemical component of a material. Further, the present invention relates to a method for estimating the amount of cavities in a material using the estimated true density.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、製造時の種々の条件の相違によっ
て成分が変化する材料の真密度を推定する方法について
は、具体的な報告例がほとんどみられない。その中で、
一つ「各種アルミニウム合金の引け巣発生傾向の定量的
評価」,陳適範,東北大学大学院工学研究科博士論文,
P.P. 38-43,(1990)が報告されている。この論文には、
幅広い13種類の合金(ADC1,ADC3,ADC
4,ADC6,ADC10,ADC12,AC2A,A
C2B,AC4A,AC4B,AC4C,AC7A,3
90R)について、各々一本づつの試料についての化学
組成値と真密度の実測値データとを重回帰分析し、化学
組成から真密度を推定する式を求めている。
2. Description of the Related Art Heretofore, there have been almost no specific reports on methods for estimating the true density of a material whose components change due to differences in various conditions at the time of manufacture. inside that,
One, "Quantitative evaluation of shrinkage cavitation tendency of various aluminum alloys", Chen Yoshinori, Doctoral Dissertation, Graduate School of Engineering, Tohoku University,
PP 38-43, (1990) has been reported. In this paper,
A wide range of 13 alloys (ADC1, ADC3, ADC
4, ADC6, ADC10, ADC12, AC2A, A
C2B, AC4A, AC4B, AC4C, AC7A, 3
For 90R), a chemical regression analysis is performed on the chemical composition value and the true density data of each of the samples to obtain an equation for estimating the true density from the chemical composition.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記論
文に開示された真密度の推定方法では、単に得られた総
てのデータを単純に重回帰分析してその回帰係数を求め
ているに過ぎず、この方法では、真密度の推定精度が悪
い。すなわち、単なる回帰係数の計算値から、推定式の
定式化を試みただけであり、推定精度を向上させる工夫
が何ら開示されておらず、また、推定誤差の評価も十分
になされていない。従って、本推定方法では、推定精度
および得られる予測値の信頼性が低く、実用上は適用す
ることができないという問題を有している。
However, the method for estimating the true density disclosed in the above-mentioned paper merely obtains a regression coefficient by simply performing multiple regression analysis on all the obtained data. However, with this method, the accuracy of estimating the true density is poor. In other words, only an attempt was made to formulate an estimation formula from a mere calculation value of a regression coefficient, no device for improving the estimation accuracy is disclosed, and no estimation error is sufficiently evaluated. Therefore, the present estimation method has a problem that the estimation accuracy and the reliability of the obtained predicted value are low and cannot be applied practically.

【0004】例えば、金属材料の分野から一例を示す
と、近年、信頼性の高いアルミニウム合金鋳物の製造方
法が種々開発され、例えば自動車部品の重要保安部品な
どが軽量化の観点から、鉄系鋳物→アルミニウム合金鋳
物への置き換えが検討されている。このとき、アルミニ
ウム合金鋳物の品質の一つの目安として、引け巣量を測
定する。この場合、“真密度値”は、鋳物における引け
巣量など、材料の空洞量を密度から求める際に用いられ
る。この空洞量は、1体積%程度でも、材料の強度等の
特性にかなり大きな影響を与えるため、その定量化のた
めにはさらに高精度な真密度値が望まれる。例えば、1
%の空洞体積率を10%以内の精度で求めるには、誤差
0.1%以内の真密度値が必要である。ところが、上記の
従来の真密度推定方法は、これら精度を確保することが
難しく、利用されていないのが現状である。
For example, in the field of metal materials, for example, in recent years, various methods for producing highly reliable aluminum alloy castings have been developed. For example, from the viewpoint of weight reduction of important safety parts of automobile parts, iron-based castings have been developed. → Replacement with aluminum alloy castings is under consideration. At this time, the shrinkage cavity is measured as one standard of the quality of the aluminum alloy casting. In this case, the “true density value” is used when obtaining the cavity amount of the material from the density, such as the shrinkage cavity amount in the casting. Even if the amount of cavities is about 1% by volume, the properties such as the strength of the material are considerably affected. Therefore, a more accurate true density value is desired for quantification. For example, 1
% Void volume ratio with accuracy within 10%, error
True density values within 0.1% are required. However, it is difficult for the above-mentioned conventional true density estimation method to secure such accuracy, and at present, it is not used.

【0005】従って、通常は、材料の密度値を空洞量を
表す参考値として用いているに止まっている。しかし、
“密度”は材料の化学組成によって変動するため、同じ
ロット品の中で相対的な比較しかできないという問題が
ある。そのため、材料間の絶対的な空洞量の比較をする
ためには、材料の真密度値を精度よく求めることが望ま
れている。しかし、真密度を求めるには、同一組成でか
つ空洞のない健全な試料をその度毎に作製して密度を測
定する必要があり、一部の限られた研究において実施さ
れるに止まっていた。すなわち、欠陥の無い真密度試料
を作製することが難しく、またこの作業が大変面倒であ
るという問題がある。
[0005] Therefore, usually, the density value of the material is merely used as a reference value indicating the void volume. But,
Since the "density" varies depending on the chemical composition of the material, there is a problem that only a relative comparison can be made within the same lot. Therefore, in order to compare the absolute amount of cavities between materials, it is desired to accurately determine the true density value of the materials. However, in order to determine the true density, it was necessary to prepare a sound sample of the same composition and without cavities each time and measure the density, which was only performed in some limited research . That is, there is a problem that it is difficult to produce a true density sample having no defect, and this operation is very troublesome.

【0006】そこで、本発明者らは、上述の如き従来技
術の問題点を解決すべく鋭意研究し、各種の系統的実験
を重ねた結果、本発明を成すに至ったものである。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the problems of the prior art as described above, and as a result of repeating various systematic experiments, the present invention has been accomplished.

【0007】(発明の目的)本発明の目的は、材料の真
密度を、化学成分から容易に精度良く得ることができる
材料の真密度推定方法および装置を提供するにある。ま
た、本発明の他の目的は、該推定真密度を用いて材料の
空洞量を簡便に精度良く推定する方法を提供するにあ
る。
(Object of the Invention) It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for estimating the true density of a material which can easily and accurately obtain the true density of the material from chemical components. Another object of the present invention is to provide a method for easily and accurately estimating the amount of cavities of a material using the estimated true density.

【0008】本発明者らは、上述の従来技術の問題に対
して、以下のことに着眼した。すなわち、材料の密度は
材料固有の値であり、理論的には、材料の組織と、この
組織を構成する各構成要素の密度と、その構成割合から
複合則により求める。しかし、実用材料は、複雑な組織
を有し、凝固の仕方や微量な不純物成分等によって組織
の構成要素およびその構成割合は種々に変化するため、
また、各構成要素の密度が不明な場合が多いため、この
ような手法は組織が明確で密度が既知の要素のみから構
成されている限られた材料にしか適用できない。
The present inventors have focused on the following with respect to the above-mentioned problems of the prior art. That is, the density of the material is a value inherent to the material, and is theoretically determined from the composition of the material, the densities of the respective constituent elements constituting the structure, and the composition ratio thereof according to the compound rule. However, practical materials have a complex structure, and the constituents of the structure and the proportions of the structure vary in various ways depending on the manner of coagulation and trace amounts of impurity components.
In addition, since the density of each component is often unknown, such a method can be applied only to a limited material composed of only elements having a clear structure and a known density.

【0009】一方、密度の高い元素が他の元素と化合物
を作る場合でも、元素の原子構造は変化しないので、や
はり化合物の密度も高くなる傾向があると考えられる。
そこで、組織の複雑さを考慮しなくても、成分元素の構
成比率だけから材料のおよその真密度を推定できること
に着目した。しかしながら、高精度に材料の密度を推定
しようとすれば、やはり組織の特徴を考慮する必要がで
てくる。しかし、複雑な合金系について化学成分だけか
ら組織を推定し、さらにその組織の各構成要素の密度を
推定することは、不可能に近く、現実的ではない。そこ
で、組織的な特徴を有する情報は、材料の真密度の実測
値の中に含まれており、化学成分と該成分に対応する真
密度実測値からなるデータをより詳細に解析することに
より、対象材料の組織的な特徴を加味して高精度な真密
度の推定ができることに着眼し、本発明をなすに至っ
た。
On the other hand, even when an element having a high density forms a compound with another element, it is considered that the density of the compound also tends to increase because the atomic structure of the element does not change.
Therefore, the inventors focused on the fact that the approximate true density of the material can be estimated only from the composition ratio of the component elements without considering the complexity of the structure. However, in order to estimate the density of the material with high accuracy, it is necessary to consider the characteristics of the tissue. However, it is almost impossible to estimate the structure of a complex alloy system from the chemical composition alone and further estimate the density of each component of the structure. Therefore, information having an organizational feature is included in the measured value of the true density of the material, and by analyzing the data consisting of the chemical components and the measured true density values corresponding to the components in more detail, The present invention has been made by focusing on the fact that the true density can be estimated with high accuracy in consideration of the structural characteristics of the target material.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(第1発明の構成)本発明の材料の真密度推定方法は、
被推定対象材料を構成する化学成分を少なくとも二種以
上含み、かつ、何れかに該化学成分の総てを含む空洞体
積率が所定値以下である健全な複数の標準試料を準備
し、該標準試料の真密度実測値情報と化学組成情報を得
る標準試料データ作成工程と、前記標準試料データ作成
工程により得られた情報に基づき、被推定対象材料を構
成する化学成分から真密度の推定に寄与する化学成分を
選択し、この選択した化学成分から材料の真密度を推定
する情報を得る真密度推定情報作成工程と、前記真密度
推定情報作成工程より得られた真密度推定情報と、該真
密度推定情報に対応した被推定対象材料の化学成分情報
および該化学成分の組成情報とに基づき、被推定対象材
料の真密度を推定する真密度推定工程と、からなること
を特徴とする。
(Constitution of the First Invention) The method for estimating the true density of a material according to the present invention comprises:
Preparing a plurality of healthy standard samples containing at least two or more types of chemical components constituting the material to be estimated, and having a cavity volume ratio containing all of the chemical components in any one thereof is equal to or less than a predetermined value, Based on the information obtained in the standard sample data creation step of obtaining the true density actual measurement value information and the chemical composition information of the sample, based on the information obtained in the standard sample data creation step, contribute to the estimation of the true density from the chemical components constituting the target material to be estimated. A true density estimation information generating step of obtaining information for estimating the true density of a material from the selected chemical component; a true density estimation information obtained from the true density estimation information creating step; A true density estimating step of estimating the true density of the target material based on the chemical component information of the target material corresponding to the density estimation information and the composition information of the chemical component.

【0011】(第2発明の構成)本発明の材料の真密度
推定装置は、被推定対象材料の真密度の実測値情報と該
実測値に対応する化学組成情報を有する知識ベースと、
被推定対象材料の標準化学成分を抽出する標準化学成分
抽出手段と、前記知識ベースから、何れかに少なくとも
前記標準化学成分抽出手段において抽出された標準化学
成分を含む,空洞体積率が所定値以下の健全な複数の材
料の真密度の実測値情報と、該実測値に対応する化学組
成情報とを選択し標準データを得る標準データ選択手段
と、前記標準データ選択手段により得られた情報に基づ
き、前記標準化学成分から被推定対象材料の真密度の推
定に寄与する化学成分および被推定対象材料の真密度を
推定する情報を作成する真密度推定情報作成手段と、前
記真密度推定情報作成手段より得られた真密度推定情報
と、該真密度推定情報に対応した被推定対象材料の化学
成分情報および該化学成分の組成情報とに基づき、被推
定対象材料の真密度を推定する真密度推定手段と、から
なることを特徴とする。
(Constitution of the Second Invention) The apparatus for estimating the true density of a material according to the present invention comprises: a knowledge base having information on actual measured values of the true density of a material to be estimated and information on chemical composition corresponding to the actual measured values;
A standard chemical component extracting means for extracting a standard chemical component of the material to be estimated; and a knowledge volume based on at least one of the standard chemical components extracted by the standard chemical component extracting means. Based on the information obtained by the actual data of the true density of a plurality of healthy materials, and standard data selecting means for selecting chemical composition information corresponding to the actual measured values to obtain standard data, and the standard data selecting means. A true density estimation information creating means for creating information for estimating a chemical component contributing to the estimation of the true density of the material to be estimated from the standard chemical component and the true density of the material to be estimated, and the true density estimation information creating means Based on the obtained true density estimation information, the chemical component information of the target object material corresponding to the true density estimation information, and the composition information of the chemical component, the density of the target object material is calculated. A true density estimating means for estimating a, characterized in that it consists of.

【0012】(第3発明の構成)本発明の材料の空洞量
推定方法は、被推定対象材料を構成する化学成分を少な
くとも二種以上含み,かつ何れかに該化学成分の総てを
含む空洞体積率が所定値以下である健全な複数の標準試
料を準備し、該標準試料の真密度実測値情報と化学組成
情報を得る標準試料データ作成工程と、前記標準試料デ
ータ作成工程により得られた情報に基づき,被推定対象
材料を構成する化学成分から真密度の推定に寄与する化
学成分を選択し,この選択した化学成分から材料の真密
度を推定する情報を得る真密度推定情報作成工程と、前
記真密度推定情報作成工程より得られた真密度推定情報
と,該真密度推定情報に対応した被推定対象材料の化学
成分情報および該化学成分の組成情報とに基づき,被推
定対象材料の真密度を推定する真密度推定工程と、該真
密度推定工程により得られた推定真密度と被推定材料の
密度から被推定材料の空洞量を推定してなる空洞量推定
工程とからなることを特徴とする。
(Constitution of the Third Invention) The method for estimating the amount of cavities in a material according to the present invention comprises a cavity containing at least two or more types of chemical components constituting the material to be estimated, and any one of which contains all of the chemical components. A plurality of healthy standard samples whose volume ratios are equal to or less than a predetermined value are prepared, and a standard sample data generating step of obtaining true density measured value information and chemical composition information of the standard sample, and a standard sample data generating step A true density estimation information generating step of selecting a chemical component that contributes to the estimation of the true density from the chemical components constituting the material to be estimated based on the information, and obtaining information for estimating the true density of the material from the selected chemical component; Based on the true density estimation information obtained from the true density estimation information creating step, the chemical component information of the material to be estimated corresponding to the true density estimation information, and the composition information of the chemical component. Intimate A true density estimating step of estimating, and a cavity amount estimating step of estimating a cavity amount of the estimated material from the estimated true density obtained in the true density estimating step and the density of the estimated material. I do.

【0013】[0013]

【作用】本発明の真密度の推定方法および装置、材料の
空洞量推定方法により、精度の高い真密度または空洞量
が何故簡単に得られるのかのメカニズムについては、未
だ必ずしも明らかではないが、次のように考えられる。
The mechanism by which the method and apparatus for estimating the true density of the present invention and the method for estimating the amount of cavities of a material can obtain a high-accuracy true density or amount of cavities easily is not necessarily clear. Think like.

【0014】(第1発明の作用)本発明の材料の真密度
推定方法は、先ず、標準試料データ作成工程において、
被推定対象材料を構成する化学成分を少なくとも二種以
上含み、かつ、何れかに該化学成分の総てを含む空洞体
積率が所定値以下である健全な複数の標準試料を準備す
る。次いで、準備した標準試料の真密度および化学組成
を測定し、該標準試料の真密度実測値情報と化学組成情
報を得る。これにより、材料の真密度を推定するのに必
要な標準試料データを得ることができる。
(Operation of the First Invention) The method for estimating the true density of a material according to the present invention is as follows.
A plurality of sound standard samples are prepared which contain at least two or more chemical components constituting the material to be estimated, and which have a cavity volume ratio that is below a predetermined value and contain any of the chemical components. Next, the true density and the chemical composition of the prepared standard sample are measured to obtain the true density measured value information and the chemical composition information of the standard sample. Thereby, standard sample data necessary for estimating the true density of the material can be obtained.

【0015】次に、真密度推定情報作成工程において、
前記標準試料データ作成工程により得られた情報に基づ
き、被推定対象材料を構成する化学成分から真密度の推
定に寄与する化学成分を選択する。次いで、この選択し
た化学成分から材料の真密度を推定する情報を得る。こ
れにより、材料の真密度を推定するに有効な情報を得る
ことができる。
Next, in the true density estimation information creating step,
Based on the information obtained in the standard sample data creation step, a chemical component that contributes to the estimation of the true density is selected from the chemical components constituting the target material. Next, information for estimating the true density of the material is obtained from the selected chemical components. This makes it possible to obtain effective information for estimating the true density of the material.

【0016】次に、真密度推定工程において、該真密度
推定情報作成工程より得られた真密度推定情報と、該真
密度推定情報に対応した被推定対象材料の化学成分情報
および該化学成分の組成情報とに基づき、被推定対象材
料の真密度を推定する。これにより、材料の真密度を精
度よく推定することができるものと考えられる。以上に
より、本発明の材料の真密度推定方法により、材料の真
密度を、化学成分から容易に精度良く得ることができる
ものと考えられる。
Next, in the true density estimating step, the true density estimating information obtained in the true density estimating information creating step, the chemical component information of the material to be estimated corresponding to the true density estimating information, and the chemical component The true density of the material to be estimated is estimated based on the composition information. Thereby, it is considered that the true density of the material can be accurately estimated. From the above, it is considered that the true density of a material can be easily and accurately obtained from a chemical component by the method for estimating the true density of a material of the present invention.

【0017】(第2発明の作用)本発明の材料の真密度
推定装置は、先ず、知識ベースが、被推定対象材料の真
密度の実測値情報と該実測値に対応する化学組成情報を
有する。また、標準化学成分抽出手段において、被推定
対象材料の標準化学成分を抽出する。
(Function of the Second Invention) In the apparatus for estimating the true density of a material according to the present invention, first, the knowledge base has actual value information of the actual density of the material to be estimated and chemical composition information corresponding to the actual value. . Further, the standard chemical component extracting means extracts the standard chemical component of the material to be estimated.

【0018】次に、標準データ選択手段において、前記
知識ベースから、何れかに少なくとも前記抽出された標
準化学成分を含む,空洞体積率が所定値以下の健全な複
数の材料の真密度の実測値情報と、該実測値に対応する
化学組成情報とを選択する。これにより、材料の真密度
を推定するのに必要な標準試料データを得ることができ
る。
Next, in a standard data selecting means, the measured values of the true densities of a plurality of healthy materials having a cavity volume ratio of not more than a predetermined value, including at least the extracted standard chemical components in any one of the knowledge bases. The information and the chemical composition information corresponding to the measured value are selected. Thereby, standard sample data necessary for estimating the true density of the material can be obtained.

【0019】次に、真密度推定情報作成手段において、
前記標準データ選択手段により得られた情報に基づき、
前記標準化学成分から被推定対象材料の真密度の推定に
寄与する化学成分および被推定対象材料の真密度を推定
する情報を作成する。これにより、材料の真密度を精度
よく推定することができる。
Next, in the true density estimation information creating means,
Based on the information obtained by the standard data selection means,
From the standard chemical components, information for estimating the chemical components contributing to the estimation of the true density of the material to be estimated and the true density of the material to be estimated are created. Thereby, the true density of the material can be accurately estimated.

【0020】次に、真密度推定手段において、前記真密
度推定情報作成手段より得られた真密度推定情報と、該
真密度推定情報に対応した被推定対象材料の化学成分情
報および該化学成分の組成情報とに基づき、被推定対象
材料の真密度を推定する。これにより、材料の真密度を
精度よく推定することができるものと考えられる。以上
により、本発明の材料の真密度推定装置により、材料の
真密度を、化学成分から容易に精度良く得ることができ
るものと考えられる。
Next, the true density estimating means, the true density estimating information obtained by the true density estimating information creating means, the chemical component information of the material to be estimated corresponding to the true density estimating information, and the chemical component information of the chemical component. The true density of the material to be estimated is estimated based on the composition information. Thereby, it is considered that the true density of the material can be accurately estimated. As described above, it is considered that the true density of a material can be easily and accurately obtained from a chemical component by the true density estimating apparatus of the present invention.

【0021】(第3発明の作用)本発明の材料の空洞量
推定方法は、先ず、材料の真密度を推定する。すなわ
ち、標準試料データ作成工程において、被推定対象材料
を構成する化学成分を少なくとも二種以上含み,かつ,
何れかに該化学成分の総てを含む空洞体積率が所定値以
下である健全な複数の標準試料を準備し、該標準試料の
真密度実測値情報と化学組成情報を得る。次いで、真密
度推定情報作成工程において、前記標準試料データ作成
工程により得られた情報に基づき,被推定対象材料を構
成する化学成分から真密度の推定に寄与する化学成分を
選択し,この選択した化学成分から材料の真密度を推定
する情報を得る。次いで、真密度推定工程において、前
記真密度推定情報作成工程より得られた真密度推定情報
と,該真密度推定情報に対応した被推定対象材料の化学
成分情報および該化学成分の組成情報とに基づき,被推
定対象材料の真密度を推定する。これにより、材料の真
密度を精度よく推定することができる。
(Operation of the Third Invention) The method for estimating the amount of voids in a material according to the present invention first estimates the true density of the material. That is, in the standard sample data creation step, at least two or more types of chemical components constituting the material to be estimated are included, and
A plurality of sound standard samples whose cavity volume ratios containing all of the chemical components are equal to or less than a predetermined value are prepared, and information on actual measured true density and information on chemical compositions of the standard samples are obtained. Next, in the true density estimation information creating step, a chemical component contributing to the estimation of the true density is selected from the chemical components constituting the material to be estimated based on the information obtained in the standard sample data creating step, and the selected Obtain information for estimating the true density of a material from chemical components. Next, in the true density estimation step, the true density estimation information obtained in the true density estimation information creating step, the chemical component information of the material to be estimated corresponding to the true density estimation information, and the composition information of the chemical component are obtained. Based on this, the true density of the target material is estimated. Thereby, the true density of the material can be accurately estimated.

【0022】次に、空洞量推定工程において、該真密度
推定工程により得られた推定真密度と被推定材料のみか
け密度から被推定材料の空洞量を推定してなる。これに
より、推定真密度が実際の真密度とほぼ一致した値であ
るので、材料の空洞量を正確に推定することができるも
のと考えられる。以上の空洞量推定方法により、推定真
密度を用いて材料の空洞量を簡便に精度良く推定するこ
とができるものと考えられる。
Next, in the cavity amount estimation step, the cavity amount of the material to be estimated is estimated from the estimated true density obtained in the true density estimation step and the apparent density of the material to be estimated. Thus, it is considered that the estimated true density is a value almost coincident with the actual true density, so that the cavity amount of the material can be accurately estimated. It is considered that the cavity amount estimation method described above can easily and accurately estimate the cavity amount of a material using the estimated true density.

【0023】[0023]

【発明の効果】【The invention's effect】

(第1発明の効果)本発明の材料の真密度推定方法によ
り、材料の真密度を、化学成分から簡単に精度良く得る
ことができる。
(Effect of the First Invention) The true density of a material can be easily and accurately obtained from chemical components by the method for estimating the true density of a material according to the present invention.

【0024】(第2発明の効果)本発明の材料の真密度
推定装置により、材料の真密度を、化学成分から簡単に
精度良く得ることができる。
(Effect of the Second Invention) The true density of a material according to the present invention can easily and accurately obtain the true density of a material from chemical components.

【0025】(第3発明の効果)本発明の材料の空洞量
推定方法により、材料の空洞量を簡便に精度良く推定す
ることができる。
(Effect of the Third Invention) The method for estimating the amount of voids in a material according to the present invention makes it possible to easily and accurately estimate the amount of voids in a material.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

【0027】(発明の具体的説明)以下に、本発明の真
密度推定方法および装置、材料の空洞量推定方法につい
て、さらに具体的にした発明や限定した発明(その他の
発明/具体例)について説明する。
(Specific Description of the Invention) Hereinafter, the method and apparatus for estimating the true density and the method for estimating the amount of cavities of a material according to the present invention will be described with reference to more specific and limited inventions (other inventions / specific examples). explain.

【0028】(被推定対象材料)本発明の被推定対象材
料は、金属材料、無機材料、有機材料など化学成分を有
する材料であれば、どのような材料にも適用することが
できる。その中でも、化学成分と材料の組織とが密接な
関係を有するような場合には、精度よく材料の真密度を
推定することができるので、好ましい。
(Material to be Estimated) The material to be estimated in the present invention can be applied to any material having a chemical component such as a metal material, an inorganic material, and an organic material. Among them, it is preferable that the chemical composition and the structure of the material have a close relationship because the true density of the material can be accurately estimated.

【0029】また、被推定対象材料が金属材料の場合
は、原子の物性が反映されやすく、成分元素の密度と合
金の密度との間によい相関があると考えられ、成分元素
量より真密度を精度よく推定できる。また、被推定対象
材料がアルミニウムおよびアルミニウム合金材料の場合
には、主成分であるアルミニウムが軽い元素であるた
め、比較的重い添加元素の影響が明確に表れやすいの
で、該材料の場合は成分元素量より真密度を精度よく推
定できる。実用的には、Al−Si系合金が主流のアル
ミニウム合金鋳物において、引け巣と呼ばれる空洞が問
題となるので、その真密度および空洞量を知ることは非
常に重要であり、本発明の適用対象として好適である。
When the material to be estimated is a metal material, the physical properties of atoms are easily reflected, and it is considered that there is a good correlation between the density of the component elements and the density of the alloy. Can be accurately estimated. Further, when the material to be estimated is aluminum or an aluminum alloy material, since the main component, aluminum, is a light element, the effect of the relatively heavy additive element tends to appear clearly. The true density can be accurately estimated from the quantity. Practically, in aluminum alloy castings in which Al-Si alloys are mainly used, cavities called shrinkage cavities pose a problem. Therefore, it is very important to know the true density and the amount of cavities. It is suitable as.

【0030】〔真密度推定方法〕本発明の材料の真密度
推定方法は、標準試料データ作成工程が、化学組成が被
推定対象材料の化学組成範囲内であり、かつ、何れかに
被推定対象材料を構成するすべての化学成分を含む,空
洞体積率が所定値以下である健全な複数の標準試料を準
備し、該標準試料の真密度実測値情報と化学組成情報を
得る工程であることが好ましい。これより、該標準試料
データ作成工程において作成する標準試料データがより
適切なデータとなり、真密度の推定精度を向上させるこ
とができる。
[Method of Estimating True Density] In the method of estimating true density of a material according to the present invention, in the standard sample data creation step, the chemical composition is within the range of the chemical composition of the material to be estimated and It is a step of preparing a plurality of sound standard samples including all chemical components constituting the material and having a cavity volume ratio of a predetermined value or less, and obtaining true density measured value information and chemical composition information of the standard samples. preferable. Thus, the standard sample data created in the standard sample data creating step becomes more appropriate data, and the accuracy of estimating the true density can be improved.

【0031】本発明の材料の真密度推定方法は、被推定
対象材料の標準化学成分を抽出する標準化学成分抽出工
と、何れかに少なくとも前記抽出された標準化学成分
を含む,空洞体積率が所定値以下の健全な複数の材料の
真密度の実測値情報と、該実測値に対応する化学組成情
報とを得る標準データ作成工程と、前記標準データ選択
工程により得られた情報に基づき、前記標準化学成分か
ら被推定対象材料の真密度の推定に寄与する化学成分お
よび被推定対象材料の真密度を推定する情報を作成する
真密度推定情報作成工程と、前記真密度推定情報作成工
程より得られた真密度推定情報と、該真密度推定情報に
対応した被推定対象材料の化学成分情報および該化学成
分の組成情報とに基づき、被推定対象材料の真密度を推
定する真密度推定工程と、からなることを特徴とする。
The method for estimating the true density of a material according to the present invention is a method for extracting a standard chemical component of a material to be estimated.
And extent, either to include standard chemical components that are at least the extraction, the true density measured value information of a given value or less healthy plurality of materials void volume ratio, and chemical composition information corresponding to the measured value Based on the information obtained in the obtained standard data creating step and the standard data selecting step, the chemical components contributing to the estimation of the true density of the material to be estimated and the true density of the material to be estimated are estimated from the standard chemical components. Create information
The true density estimation information creating step , the true density estimation information obtained from the true density estimation information creating step, and the chemical component information of the target object material and the composition information of the chemical component corresponding to the true density estimation information. A true density estimating step of estimating the true density of the material to be estimated.

【0032】(標準化学成分抽出工程)本発明の標準化
学成分抽出工程では、被推定対象材料の標準化学成分を
抽出する。このとき、標準化学成分抽出工程において抽
出する標準化学成分が、被推定対象材料の主要化学成分
を少なくとも含んでなることが好ましい。これにより、
材料を構成する主要な成分をほぼ網羅して選択すること
ができるので、推定精度を高めることができる。例え
ば、被推定対象材料が金属材料のアルミニウム合金の場
合には、標準化学成分としてアルミニウム合金に含まれ
る主要11元素(Si,Cu,Mg,Zn,Fe,M
n,Ti,Cr,Ni,Sn,Pb)が挙げられる。ま
た、標準化学成分抽出工程において抽出する標準化学成
分が、被推定対象材料に所定値以上含まれる化学成分を
少なくとも含んでなることが好ましい。これにより、材
料の真密度への寄与が比較的大きい化学成分を選択する
ことができるので、推定精度を高めることができる。
(Standard Chemical Component Extraction Step) In the standard chemical component extraction step of the present invention, standard chemical components of the material to be estimated are extracted. At this time, it is preferable that the standard chemical components extracted in the standard chemical component extraction step include at least the main chemical components of the material to be estimated. This allows
Since the main components constituting the material can be almost completely selected, the estimation accuracy can be improved. For example, when the estimation target material is an aluminum alloy of a metal material, eleven main elements (Si, Cu, Mg, Zn, Fe, M) contained in the aluminum alloy as standard chemical components are used.
n, Ti, Cr, Ni, Sn, Pb). Further, it is preferable that the standard chemical component extracted in the standard chemical component extraction step includes at least a chemical component contained in the material to be estimated at a predetermined value or more. As a result, it is possible to select a chemical component having a relatively large contribution to the true density of the material, so that the estimation accuracy can be improved.

【0033】(標準データ作成工程)本発明の標準デー
タ作成工程では、何れかに少なくとも前記抽出された標
準化学成分を含む,空洞体積率が所定値以下の健全な複
数の材料の真密度の実測値情報と、該実測値に対応する
化学組成情報とを作成する。本発明の推定方法は、材料
の組織的特徴を有する情報が材料の真密度の中に含まれ
ていると考えられているため、標準データの作成におい
ても、材料の組織上の特徴が表れるように試料を選択す
ることが望ましい。すなわち、データの数はできるだけ
多いほうが望ましい。また、適用組成範囲内に含有元素
および含有量が適度に分散した化学組成を有するデータ
を選択することが好ましい。
(Standard Data Creation Step) In the standard data creation step of the present invention, the true densities of a plurality of healthy materials having at least the above-mentioned extracted standard chemical components and having a void volume fraction of a predetermined value or less are measured. Value information and chemical composition information corresponding to the actually measured value are created. According to the estimation method of the present invention, it is considered that the information having the organizational characteristics of the material is included in the true density of the material. It is desirable to select a sample in advance. That is, it is desirable that the number of data is as large as possible. Further, it is preferable to select data having a chemical composition in which the contained elements and the contents are appropriately dispersed within the applicable composition range.

【0034】なお、標準データに含まれる情報が不足し
ている場合には、真密度推定情報作成工程において、推
定精度が悪いという結果が得られるので、その場合に
は、該結果をフィードバックして、データ数を増加させ
たり、適用組成範囲を限定するなどして、被推定対象材
料の組織上の特徴を十分に表現できるように標準データ
を作成しなおして、再度解析することにより、推定精度
を向上させることができる。
If the information included in the standard data is insufficient, a result that the estimation accuracy is poor is obtained in the true density estimation information creating step. In this case, the result is fed back. By increasing the number of data or limiting the range of application composition, standard data is re-created so that the structural characteristics of the material to be estimated can be sufficiently expressed, and analyzed again to improve the estimation accuracy. Can be improved.

【0035】本発明の材料の真密度推定方法は、前記標
準化学成分抽出工程が、被推定対象材料の化学組成範囲
内の標準成分を抽出する工程であり、かつ、前記標準デ
ータ作成工程が、何れかに被推定対象材料を構成するす
べての化学成分を含む,空洞体積率が所定値以下である
健全な複数の標準試料を準備し、該標準試料の真密度実
測値情報と化学組成情報を得る工程であることが好まし
い。これにより、標準化学成分抽出工程において抽出す
る標準成分、および標準データ作成工程で作成する標準
データをより適切なものとすることができ、真密度の推
定精度を向上させることができる。
In the method for estimating the true density of a material according to the present invention, the standard chemical component extracting step is a step of extracting a standard component within a chemical composition range of the material to be estimated, and the standard data creating step is: Preparing a plurality of healthy standard samples having a cavity volume ratio equal to or less than a predetermined value, including all the chemical components constituting the material to be estimated, and measuring the true density measured value information and the chemical composition information of the standard sample. Preferably, it is a step of obtaining. Thereby, the standard components extracted in the standard chemical component extraction step and the standard data created in the standard data creation step can be made more appropriate, and the accuracy of estimating the true density can be improved.

【0036】(真密度推定情報作成工程)本発明の真密
度推定情報作成工程では、前記標準データ選択工程によ
り得られた情報に基づき,前記標準化学成分から被推定
対象材料の真密度の推定に寄与する化学成分および被推
定対象材料の真密度を推定する情報を作成する。
(True density estimation information creation step) In the true density estimation information creation step of the present invention, the true density of the target material is estimated from the standard chemical components based on the information obtained in the standard data selection step. Information for estimating the contributing chemical components and the true density of the material to be estimated is created.

【0037】本発明の真密度推定情報作成工程は、標準
偏回帰係数等の各化学成分の真密度実測値への寄与の大
きさを表す統計値、および各化学成分と真密度実測値と
の偏回帰プロット等のグラフによって示されるデータの
分布の特徴に基づき、推定式の寄与率等で代表される式
の当てはめ性の良さを表す統計値が最適になるように、
真密度の推定に寄与する化学成分を選択し、推定式の関
数形を決定する方法であることが好ましい。これによ
り、標準データに含まれる材料の組織上の特徴を最大限
に反映させた真密度推定情報を得ることができる。
The true density estimation information creating step according to the present invention includes a statistical value representing the contribution of each chemical component such as a standard partial regression coefficient to the true density measured value, and a statistical value between each chemical component and the true density measured value. Based on the characteristics of the distribution of the data shown by a graph such as a partial regression plot, so that the statistical value indicating the goodness of fitting of the expression represented by the contribution ratio of the estimation expression, etc. is optimal,
It is preferable to select a chemical component that contributes to the estimation of the true density and determine a function form of the estimation formula. This makes it possible to obtain true density estimation information that reflects the structural characteristics of the material included in the standard data to the maximum.

【0038】本発明の真密度推定情報作成工程の好適な
構成は、前記標準化学成分の組成情報を要素としてなる
所定の関数形を含む真密度推定情報モデルを作成する
密度推定情報モデル作成工程と、該真密度推定情報モデ
ルと前記標準データ作成工程により得られた標準データ
に基づき,仮の真密度推定情報系を作成する仮真密度推
定情報系作成工程と、該仮真密度推定情報系に基づき,
前記標準化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度
との関係を示す情報とから,真密度の推定に必要な化学
成分を選択する化学成分選択工程と、該選択化学成分と
真密度実測値及び/又は推定真密度との関係を示す情報
とに基づき,真密度推定情報系を作成する真密度推定情
報系作成工程と、からなる。
A preferred configuration of the true density estimation information creating step of the present invention is a true density estimation information model for creating a true density estimation information model including a predetermined functional form having the composition information of the standard chemical component as an element.
A density estimation information model creation step, and a tentative true density estimation information system for creating a tentative true density estimation information system based on the true density estimation information model and the standard data obtained in the standard data creation step.
Based on the constant information system creation process and the provisional true density estimation information system,
A chemical component selecting step of selecting a chemical component required for estimating the true density from the standard chemical component and information indicating the relationship between the true density measured value and / or the estimated true density; True density estimation information to create a true density estimation information system based on the value and / or information indicating the relationship with the estimated true density.
Report creation process .

【0039】(( 真密度推定情報モデル作成工程 ))本真
密度推定情報モデル作成工程において、前記標準化学成
分の組成情報を要素としてなる所定の関数形を含む真密
度推定情報モデルを作成する。本工程は、具体的には、
数式1に例示するような真密度推定式のモデル式であ
る。
((True Density Estimation Information Model Creation Step)) In the true density estimation information model creation step, a true density estimation information model including a predetermined functional form having the composition information of the standard chemical component as an element is created. This step is, specifically,
This is a model expression of a true density estimation expression as exemplified in Expression 1.

【0040】モデル式は、容易に重回帰分析などの統計
分析ができるように、個々の化学成分量の影響を表す項
の和の形で表現したものであることが好ましい。また、
材料の組織上の特徴や各成分元素の影響の重み付けを表
現できるように関数形を任意とすることが好ましい。モ
デル式の一例を数式1に示したが、該モデル式に限ら
ず、重回帰分析等の統計分析が可能で、材料の組織上の
特徴や各成分元素の影響の重み付けができる式であれ
ば、どのようなモデル式でもよい。被推定対象材料の組
織上の特徴や化学組成との関係度などの特徴が活かせる
モデル式であることが好ましく、被推定対象材料に応じ
て、適宜作成することが好ましい。
The model formula is preferably expressed in the form of a sum of terms indicating the influence of the amount of each chemical component so that statistical analysis such as multiple regression analysis can be easily performed. Also,
It is preferable to make the function form arbitrary so that the structural characteristics of the material and the weighting of the influence of each component element can be expressed. Although an example of the model formula is shown in Formula 1, the formula is not limited to the model formula, and any formula that can perform statistical analysis such as multiple regression analysis and can weight the influence of each constituent element on the structural characteristics of the material and each component element can be used. , Any model formula may be used. It is preferable that the model formula is a model formula that can make use of features such as the structural characteristics of the material to be estimated and the degree of relation to the chemical composition.

【0041】(( 仮真密度推定情報系作成工程 ))本仮真
密度推定情報系作成工程において、前記真密度推定情報
モデルと前記標準データ作成工程により得られた標準デ
ータに基づき,仮の真密度推定情報系を作成する。この
仮真密度推定情報系は、各化学成分が真密度の推定にど
の程度寄与しているかを示す情報が少なくとも含まれて
いることが好ましい。
((Provisional True Density Estimation Information System Creation Step)) In the provisional true density estimation information system creation step, a temporary true density estimation information system is created based on the provisional true density estimation information model and the standard data obtained in the standard data creation step. Create a density estimation information system. This temporary true density estimation information system preferably includes at least information indicating how much each chemical component contributes to the true density estimation.

【0042】この各化学成分が真密度の推定にどの程度
寄与しているかを示す指標の例としては、標準偏回帰係
数や標準誤差が挙げられる。例えば、標準偏回帰係数が
大きい化学成分は、真密度の推定への寄与が大きいと判
断される。一方、標準誤差が大きい化学成分は、真密度
の推定誤差への寄与が大きい、すなわち、真密度の推定
への寄与は小さいと判断される。
Examples of the index indicating how much each chemical component contributes to the estimation of the true density include a standard partial regression coefficient and a standard error. For example, a chemical component having a large standard partial regression coefficient is determined to have a large contribution to the estimation of the true density. On the other hand, a chemical component having a large standard error is determined to have a large contribution to the true density estimation error, that is, a small contribution to the true density estimation.

【0043】((化学成分選択工程))本化学成分選択
工程において、前記仮真密度推定情報系に基づき,前記
標準化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度との
関係を示す情報とから,真密度の推定に必要な化学成分
を選択する。
((Chemical Component Selection Step)) In the present chemical component selection step, information indicating the relationship between the standard chemical component and the true density actual measurement value and / or the estimated true density based on the provisional true density estimation information system. From, the chemical components required for estimating the true density are selected.

【0044】本発明の化学成分選択工程の好適な構成
は、前記標準化学成分と真密度実測値及び/又は推定真
密度との関係を示す情報から,推定精度を低下させる化
学成分を選択し除去する工程と、前記標準化学成分と真
密度実測値及び/又は推定真密度との関係を示す情報か
ら,真密度の推定に必要な化学成分を選択し最適化する
工程とを含んでなり、これらの工程を適宜繰り返して行
うことにより真密度推定に必要な化学成分を選択するこ
とが好ましい。これにより、真密度の推定に必要かつ十
分な化学成分を選択することができ、真密度の推定に有
効に寄与する化学成分のみを選択することができる。
A preferred configuration of the chemical component selection step of the present invention is to select and remove a chemical component that reduces the estimation accuracy from information indicating the relationship between the standard chemical component and the true density measured value and / or the estimated true density. And a step of selecting and optimizing a chemical component necessary for estimating the true density from information indicating the relationship between the standard chemical component and the true density measured value and / or the estimated true density. It is preferable to select the chemical components necessary for estimating the true density by appropriately repeating the above steps. As a result, it is possible to select a chemical component necessary and sufficient for estimating the true density, and to select only a chemical component that effectively contributes to the estimation of the true density.

【0045】化学成分の選択・除去については、真密度
の推定に寄与しない成分を選択して除去するか、また
は、真密度の推定に寄与する成分を選択して残しそれ以
外を除去することにより行う。化学成分の選択・除去の
例としては、標準偏回帰係数が大きく、標準誤差が小さ
い化学成分を選択し、標準偏回帰係数が小さく標準誤差
が大きい化学成分を除去する方法、などが挙げられる。
Regarding the selection and removal of chemical components, a component that does not contribute to the estimation of the true density is selected and removed, or a component that contributes to the estimation of the true density is selected and left, and other components are removed. Do. Examples of the selection and removal of chemical components include a method of selecting a chemical component having a large standard partial regression coefficient and a small standard error, and removing a chemical component having a small standard partial regression coefficient and a large standard error.

【0046】化学成分の最適化については、モデルの当
てはめ性が最もよくなるように化学成分の選択・除去を
繰り返すことが好ましい。モデルの当てはめ性を判断す
る指標の例としては、分散比F0 、寄与率R2 、赤池の
情報量基準AICなどが挙げられる。ここで、F0 とR
2 は大きいほうがモデルの当てはめ性が良く、AICは
小さい方がモデルの当てはめ性が良いと判断される。
As for the optimization of chemical components, it is preferable to repeat the selection and removal of chemical components so as to obtain the best fit of the model. Examples of indices for determining the fit of the model include a variance ratio F 0 , a contribution ratio R 2 , and Akaike's information criterion AIC. Where F 0 and R
It is determined that the larger the value of 2, the better the fit of the model, and the smaller the AIC, the better the fit of the model.

【0047】本発明の化学成分選択工程の他の好適な構
成は、標準化学成分の妥当性を確認するとともに、必要
に応じて標準化学成分を変更する標準化学成分変更工程
を含んでなることが好ましい。これにより、例えば、標
準データの数が、被推定対象材料に含まれる化学成分の
数以下の場合でも、真密度の推定に寄与する化学成分を
的確に選択することができる。すなわち、標準データの
数が上記のごとく少ない場合には、標準化学成分を被推
定対象材料に含まれる化学成分の総てを選択できないた
め、一度の解析では寄与の大きな化学成分を選択できて
いない可能性がある。標準化学成分変更工程を設けるこ
とにより、このような場合の問題をなくすことができ、
真密度の推定精度を向上させることができる。
Another preferred configuration of the chemical component selecting step of the present invention may include a standard chemical component changing step of checking the validity of the standard chemical components and changing the standard chemical components as necessary. preferable. Thus, for example, even when the number of standard data is equal to or less than the number of chemical components included in the estimation target material, it is possible to accurately select a chemical component that contributes to the estimation of the true density. In other words, when the number of standard data is small as described above, it is not possible to select all of the chemical components contained in the material to be estimated as the standard chemical components, and thus it is not possible to select a chemical component having a large contribution in one analysis. there is a possibility. By providing a standard chemical component change step, problems in such a case can be eliminated,
The accuracy of estimating the true density can be improved.

【0048】本発明の化学成分選択工程の他の好適な構
成は、前記標準化学成分と真密度実測値及び/又は推定
真密度との関係を示す情報とに基づき、標準データから
異常データを除去する異常データ除去工程を含んでなる
ことが好ましい。標準データのデータ数が少なく個々の
データが推定式の精度に及ぼす影響が大きいような場合
には、本工程において異常データを除去することが、特
に好ましい。これにより、異常データの影響で推定式の
精度が悪くなることを防ぐことができ、真密度の推定精
度がより高くなる。
Another preferred configuration of the chemical component selection step of the present invention is to remove abnormal data from the standard data based on the standard chemical component and information indicating the relationship between the true density measured value and / or the estimated true density. It is preferable to include a step of removing abnormal data. In the case where the number of standard data is small and individual data greatly affects the accuracy of the estimation formula, it is particularly preferable to remove abnormal data in this step. As a result, it is possible to prevent the accuracy of the estimation formula from being deteriorated due to the influence of the abnormal data, and the accuracy of the true density estimation is further increased.

【0049】除去データ選択の具体的基準を列挙する
と、以下のようである。 化学成分の選択・除去にかかわらず、常に標準残差が
異常に大きいデータの場合(有意水準5%)、異常デー
タであると判断する。 あるデータを除去することにより、F0 、R2 、AI
Cなどで示されるモデルの当てはめ性が明らかに向上す
る場合、そのデータを異常データと判断する。 偏回帰プロットにおいて、他のデータ傾向から明らか
に飛び離れているようなデータは、異常データと判断す
る。 予測値−残差プロットにおいてとび離れており標準残
差とスチューデント残差が異常に大きい(有意水準5%
とする)データを異常データとする。 なお、異常データの除去は一度しか行わないことが好ま
しい。
The specific criteria for selecting the removal data are as follows. Regardless of the selection / removal of the chemical component, when the standard residual is always abnormally large (significance level 5%), it is determined to be abnormal data. By removing some data, F 0 , R 2 , AI
If the fit of the model indicated by C or the like is clearly improved, the data is determined to be abnormal data. In the partial regression plot, data that clearly departs from other data trends is determined to be abnormal data. Predicted value-residual plot is far apart, and standard residual and student residual are abnormally large (significance level 5%
The data shall be abnormal data. It is preferable that the abnormal data be removed only once.

【0050】(( 真密度推定情報系作成工程 ))本真密度
推定情報系作成工程において、前記選択化学成分と真密
度実測値及び/又は推定真密度との関係を示す情報とに
基づき,真密度推定情報系を作成する。
((True density estimation information system creation step)) In the true density estimation information system creation step, the true density estimation information system creation step is performed based on the information indicating the relationship between the selected chemical component and the true density actual measurement value and / or the estimated true density. Create a density estimation information system.

【0051】この真密度推定情報系作成工程は、前記選
択化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度との関
係をさらに詳細に検討し、材料の組織上の特徴を加味し
てより高精度に真密度の推定を行う工程である。
In the true density estimation information system creation step, the relationship between the selected chemical component and the true density actual measurement value and / or the estimated true density is examined in more detail, and a higher level is taken into account in view of the structural characteristics of the material. This is a step of estimating the true density with high accuracy.

【0052】真密度推定情報系作成工程の好適な構成
は、選択化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度
との関係を示す情報とに基づき,選択化学成分の組成情
報を要素としてなる所定の関数形を決定する関数形決定
工程と、該決定された関数形を含む選択化学成分と真密
度実測値及び/又は推定真密度との関係を示す情報と,
前記標準データから異常データを除いた情報とに基づ
き,真密度推定情報系を決定する真密度推定情報系決定
工程と、からなることが好ましい。
A preferred configuration of the true density estimation information system creating step is based on the selected chemical component and information indicating the relationship between the true density measured value and / or the estimated true density, and uses the composition information of the selected chemical component as an element. A function form determining step of determining a predetermined function form; information indicating a relationship between a selected chemical component including the determined function form and a true density actual measurement value and / or an estimated true density;
A true density estimation information system determining step of determining a true density estimation information system based on information obtained by removing abnormal data from the standard data.

【0053】関数形の決定は、前記選択化学成分がどの
ような形で真密度に影響を及ぼしているかを考慮して行
うことが好ましい。具体的には、偏回帰プロットを行
い、他の化学成分の影響を除去した,各化学成分量と真
密度実測値及び/又は推定真密度の間の関係から最適な
関数形を決定する方法が挙げられる。最適かどうかの判
断指標としては、前述したF0 、R2 、AICなどがあ
る。
The determination of the functional form is preferably carried out in consideration of how the selected chemical component affects the true density. Specifically, there is a method of determining an optimal function form from the relationship between each chemical component amount and the true density measured value and / or the estimated true density by performing a partial regression plot and removing the influence of other chemical components. No. The index for determining whether or not it is optimal includes F 0 , R 2 , AIC, and the like described above.

【0054】具体例としては、最適化した各説明変数x
i と目的変数ρ0 の関係を偏回帰プロットし、分散比F
0 と寄与率R2 が最大で、かつAIC値が最小となるよ
うに、関数形fi (xi )を決定する。偏回帰プロット
により関数形の検討を行った結果、例えば化学成分量が
多い領域で推定値が小さくなる傾向が全体として認めら
れるような場合には、関数形を所定の指数関数とする。
これにより、式の当てはめ性を向上させることができ
る。
As a specific example, each of the optimized explanatory variables x
Partial regression plots the relationship between i and the objective variable ρ 0 , and the variance ratio F
The function form f i (x i ) is determined so that 0 and the contribution ratio R 2 are maximum and the AIC value is minimum. As a result of examining the function form based on the partial regression plot, if, for example, a tendency that the estimated value decreases in a region where the amount of chemical components is large is recognized as a whole, the function form is set as a predetermined exponential function.
Thereby, the fitting property of the equation can be improved.

【0055】真密度推定情報系決定工程において、標準
残差やスチューデント残差等の推定式による予測値と実
測値との隔たりを表す統計値が所定値以上の場合、これ
に対応する標準データを異常データとし、該異常データ
を除去して再構築した標準データに基づき、真密度推定
情報系を決定することが好ましい。これにより、測定ミ
スなどによる数少ない異常データの影響で推定式の精度
が悪化するのを防止することができる。
In the true density estimation information system determination step, when the statistical value indicating the difference between the predicted value based on the estimation formula such as the standard residual and the student residual and the actually measured value is equal to or larger than a predetermined value, the standard data corresponding to this is used. It is preferable that the true density estimation information system is determined based on the standard data reconstructed by removing the abnormal data as abnormal data. As a result, it is possible to prevent the accuracy of the estimation formula from deteriorating due to the influence of a few abnormal data due to measurement errors and the like.

【0056】(真密度推定工程)本真密度推定工程で
は、前記真密度推定情報作成工程より得られた真密度推
定情報と,該真密度推定情報に対応した被推定対象材料
の化学成分情報および該化学成分の組成情報とに基づ
き,被推定対象材料の真密度を推定する。
(True Density Estimation Step) In the true density estimation step, the true density estimation information obtained in the true density estimation information creating step, the chemical component information of the material to be estimated corresponding to the true density estimation information and The true density of the material to be estimated is estimated based on the composition information of the chemical component.

【0057】〔材料の空洞量推定方法〕本発明の材料の
空洞量推定方法は、上記本発明の材料の真密度推定方法
により被推定対象材料の真密度を推定し、空洞量推定工
程により前記推定真密度と被推定材料の密度から被推定
材料の空洞量を推定してなる。
[Method of Estimating Cavity of Material] The method of estimating the cavity of a material according to the present invention estimates the true density of the material to be estimated by the above method of estimating the true density of the material of the present invention, and performs the above-mentioned cavity amount estimating step. The cavity amount of the estimated material is estimated from the estimated true density and the density of the estimated material.

【0058】空洞量推定には、断面組織写真から画像処
理により求める方法や、試料のみかけ上の密度から求め
る方法などがあるが、後者の方法は、密度を測定するだ
けでよいので、比較的簡単に空洞量を推定できる。さら
に、本発明では、材料の真密度を化学組成のみから高精
度かつ簡単に推定できるため、この真密度推定値と試料
のみかけ密度から、高精度かつ簡単に空洞量を求めるこ
とが実現できる。また、熱処理等により組織変化が生じ
る場合には、それによる真密度の変化を補正することに
より、より高精度に空洞量を推定することができる。
The method of estimating the amount of cavities includes a method of obtaining the image from a cross-sectional structure photograph by image processing and a method of obtaining the apparent density from the apparent density of the sample. The latter method requires only measurement of the density. The amount of cavities can be easily estimated. Further, in the present invention, since the true density of a material can be estimated with high accuracy and simply from only the chemical composition, it is possible to easily and accurately obtain the cavity amount from the estimated true density and the apparent density of the sample. Further, when a structural change occurs due to a heat treatment or the like, the amount of cavities can be estimated with higher accuracy by correcting a change in the true density due to the change.

【0059】空洞量推定の具体的一例として、金属材料
の引け巣量の推定の一例を簡単に説明する。すなわち、
引け巣量の異なる複数の鋳物について、アルキメデス法
によりそれぞれの密度ρを求め、前記真密度推定式から
求めた真密度値ρ0 を用いて、次式により、引け巣量P
を算出する。 P=〔100/ρ〕−〔100/ρ0 〕 (cm3/100g) これより得られる引け巣量の妥当性の確認は、例えば、
上記複数の鋳物の断面組織写真図をもとに、画像処理に
より引け巣量を求めることにより行うことができる。
As a specific example of the estimation of the cavity amount, an example of the estimation of the shrinkage cavity amount of the metal material will be briefly described. That is,
With respect to a plurality of castings having different shrinkage cavities, respective densities ρ are obtained by the Archimedes method, and using the true density value ρ 0 obtained from the true density estimation formula, the shrinkage porosity P is calculated by the following equation.
Is calculated. P = [100 / [rho] - [100 / [rho 0] (cm 3 / 100g) Confirmation of the validity of shrinkage cavities amount obtained from this is, for example,
It can be performed by obtaining the shrinkage cavity amount by image processing based on the cross-sectional structure photographs of the plurality of castings.

【0060】本発明の材料の真密度推定方法において、
推定精度が不十分な場合には、次のような方法を行うこ
とが好ましい。すなわち、本発明により、標準データが
有する真密度推定情報を利用し、最適な真密度推定式を
導出することができる。しかし、得られた推定式の精度
が不十分な場合には、その原因が標準データに含まれる
真密度推定情報が不十分であると考えられることから、
標準データのデータ数を増やす、または最適化する、
適用組成範囲を限定する、または最適化する、などに
より、標準データを再作成して、再度解析を行うことに
より、より高精度な推定式を得ることができる。
In the method for estimating the true density of a material according to the present invention,
If the estimation accuracy is insufficient, it is preferable to perform the following method. That is, according to the present invention, an optimal true density estimation formula can be derived using the true density estimation information included in the standard data. However, if the accuracy of the obtained estimation formula is insufficient, the cause is considered to be that the true density estimation information included in the standard data is insufficient,
Increasing or optimizing the number of standard data,
The standard data is recreated by limiting or optimizing the application composition range, and the analysis is performed again, whereby a more accurate estimation formula can be obtained.

【0061】本発明の材料の真密度推定方法において、
標準データのデータ数が少ない場合などでは、異常デー
タが化学成分の最適化や関数形の最適化の結果に影響を
及ぼし、推定精度が不十分となることがある。このよう
な場合には、異常データ除去後に化学成分の最適化や関
数形の最適化を再度実行することが望ましい。また、関
数形が最初に仮定した式(例えば、一次式)と著しく異
なるような場合には、推定精度が不十分となることがあ
る。このような場合には、関数形決定後に、化学成分の
最適化や異常データ除去を再実行することが望ましい。
In the method for estimating the true density of a material according to the present invention,
In the case where the number of standard data is small, for example, abnormal data may affect the results of chemical component optimization or functional form optimization, resulting in insufficient estimation accuracy. In such a case, it is desirable to perform the optimization of the chemical component and the optimization of the function form again after removing the abnormal data. In addition, when the function form is significantly different from the initially assumed equation (for example, a linear equation), the estimation accuracy may be insufficient. In such a case, it is desirable to re-execute the optimization of chemical components and the removal of abnormal data after determining the function form.

【0062】なお、本発明では、状況に応じて、各工程
の実行順序を適宜変更して実施することができる。
The present invention can be carried out by appropriately changing the execution order of each step according to the situation.

【0063】本発明では、工程の一部または全部をコン
ピュータを用いて演算処理により行うことができる。ま
た、得られた結果を、コンピュータ表示手段により表示
することができる。
In the present invention, some or all of the steps can be performed by arithmetic processing using a computer. Further, the obtained result can be displayed by the computer display means.

【0064】〔材料の真密度推定装置〕[Material true density estimation device]

【0065】(知識ベース)本発明の知識ベースは、少
なくとも、被推定対象材料の真密度の実測値情報と該実
測値に対応する化学組成情報を有する。この知識ベース
が有する情報の形態は、被推定対象材料の真密度の実測
値と該実測値に対応する化学組成の情報を数値情報とし
てもっていても、これら数値情報の関係を表した固有の
形態でもっていても、どの様な形態でもよい。標準デー
タ選択手段において、必要な形態で情報が取り出せるの
であれば、どの様な形態でもよい。
(Knowledge Base) The knowledge base of the present invention has at least actual value information of the true density of the material to be estimated and chemical composition information corresponding to the actual value. The form of the information that this knowledge base has is a unique form that expresses the relationship between these numerical information even if the actual value of the true density of the material to be estimated and the information of the chemical composition corresponding to the actual value are provided as numerical information. Or any other form. The standard data selection means may take any form as long as the information can be extracted in a necessary form.

【0066】(標準化学成分抽出手段/標準データ選択
手段)本発明の材料の真密度推定装置は、前記標準化学
成分抽出手段が、被推定対象材料の化学組成範囲内の標
準成分を抽出する手段であり、かつ、前記標準データ作
成手段が、何れかに被推定対象材料を構成するすべての
化学成分を含む,空洞体積率が所定値以下である健全な
複数の標準試料を準備し、該標準試料の真密度実測値情
報と化学組成情報を得る手段であることが好ましい。こ
れにより、標準化学成分抽出手段において抽出する標準
化学成分、および標準データ選択手段において作成する
標準データをより適切なものとすることができ、真密度
の推定精度を向上させることができる。
(Standard chemical component extracting means / standard data selecting means) In the apparatus for estimating the true density of a material according to the present invention, the standard chemical component extracting means extracts a standard component within the chemical composition range of the material to be estimated. And the standard data creating means prepares a plurality of sound standard samples having a cavity volume ratio of not more than a predetermined value, including all chemical components constituting any of the materials to be estimated, and It is preferably a means for obtaining true density measured value information and chemical composition information of the sample. Thus, the standard chemical components extracted by the standard chemical component extraction unit and the standard data created by the standard data selection unit can be made more appropriate, and the accuracy of true density estimation can be improved.

【0067】(真密度推定情報作成手段)真密度推定情
報作成手段の好適な構成は、前記標準化学成分の組成情
報を要素としてなる所定の関数形を含む真密度推定情報
モデルを作成する真密度推定情報モデル作成手段と、該
真密度推定情報モデルと前記標準データ作成工程により
得られた標準データに基づき,仮の真密度推定情報系を
作成する仮真密度推定情報系作成手段と、該仮真密度推
定情報系に基づき,前記標準化学成分と推定真密度との
関係を示す情報とから,真密度の推定に必要な化学成分
を選択する化学成分選択手段と、該選択化学成分と推定
真密度との関係を示す情報とに基づき,真密度推定情報
系を作成する真密度推定情報系作成手段と、を具備して
なることを特徴とする。これにより、標準データに含ま
れる材料の組織上の特徴を反映させた、高精度の真密度
推定情報を得ることができる。
(True Density Estimation Information Creation Means) A preferred configuration of the true density estimation information creation means is a true density estimation information model for creating a true density estimation information model including a predetermined functional form having the composition information of the standard chemical component as an element. Estimating information model creating means ; temporary true density estimation information system creating means for creating a temporary true density estimation information system based on the true density estimation information model and the standard data obtained in the standard data creating step; A chemical component selecting means for selecting a chemical component necessary for estimating the true density from information indicating the relationship between the standard chemical component and the estimated true density based on the true density estimation information system; A true density estimation information system creating means for creating a true density estimation information system based on information indicating a relationship with the density . As a result, highly accurate true density estimation information reflecting the structural characteristics of the material included in the standard data can be obtained.

【0068】(( 化学成分選択手段 ))化学成分選択手段
の好適な構成は、前記標準化学成分と真密度実測値及び
/又は推定真密度との関係を示す情報から,推定精度を
低下させる化学成分を選択し除去する手段と、前記標準
化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度との関係
を示す情報から,真密度の推定に必要な化学成分を選択
し最適化する手段とを含んでなり、これらの工程を適宜
繰り返して行うことにより真密度推定に必要な化学成分
を選択することを特徴とする。これにより、真密度の推
定に必要かつ十分な化学成分を選択することができ、真
密度の推定に有効に寄与する化学成分のみを選択するこ
とができる。
((Chemical Component Selection Means)) A preferred configuration of the chemical component selection means is a chemical composition for lowering the estimation accuracy from information indicating the relationship between the standard chemical component and the true density measured value and / or the estimated true density. Means for selecting and removing components; and means for selecting and optimizing chemical components necessary for estimating the true density from information indicating the relationship between the standard chemical components and the true density measured value and / or the estimated true density. It is characterized in that the chemical components necessary for estimating the true density are selected by appropriately repeating these steps. As a result, it is possible to select a chemical component necessary and sufficient for estimating the true density, and to select only a chemical component that effectively contributes to the estimation of the true density.

【0069】化学成分選択手段の他の好適な構成は、標
準化学成分の妥当性を確認するとともに、必要に応じて
標準化学成分を変更する標準化学成分変更手段を含んで
なることを特徴とする。これにより、例えば、標準デー
タの数が、被推定対象材料に含まれる化学成分の数以下
の場合でも、真密度の推定に寄与する化学成分を的確に
選択することができる。すなわち、標準データの数が上
記のごとく少ない場合には、標準化学成分を被推定対象
材料に含まれる化学成分の総てを選択できないため、一
度の解析では寄与の大きな化学成分を選択できていない
可能性がある。標準化学成分変更手段を設けることによ
り、このような場合の問題をなくすことができ、真密度
の推定精度を向上させることができる。
Another preferred configuration of the chemical component selecting means is characterized in that it includes a standard chemical component changing means for checking the validity of the standard chemical components and changing the standard chemical components as necessary. . Thus, for example, even when the number of standard data is equal to or less than the number of chemical components included in the estimation target material, it is possible to accurately select a chemical component that contributes to the estimation of the true density. In other words, when the number of standard data is small as described above, it is not possible to select all of the chemical components contained in the material to be estimated as the standard chemical components, and thus it is not possible to select a chemical component having a large contribution in one analysis. there is a possibility. By providing the standard chemical component changing means, the problem in such a case can be eliminated, and the accuracy of estimating the true density can be improved.

【0070】本発明の化学成分選択手段の他の好適な構
成は、前記標準化学成分と真密度実測値及び/又は推定
真密度との関係を示す情報とに基づき、標準データから
異常データを除去する異常データ除去手段を含んでなる
ことを特徴とする。標準データのデータ数が少なく個々
のデータが推定式の精度に及ぼす影響が大きいような場
合には、本工程において異常データを除去することが、
特に好ましい。これにより、異常データの影響で推定式
の精度が悪くなることを防ぐことができ、真密度の推定
精度がより高くなる。
Another preferred configuration of the chemical component selection means of the present invention is to remove abnormal data from the standard data based on the standard chemical component and information indicating the relationship between the true density measured value and / or the estimated true density. And an abnormal data removing means. In the case where the number of standard data is small and individual data greatly affects the accuracy of the estimation formula, it is necessary to remove abnormal data in this process.
Particularly preferred. As a result, it is possible to prevent the accuracy of the estimation formula from being deteriorated due to the influence of the abnormal data, and the accuracy of the true density estimation is further increased.

【0071】(( 真密度推定情報系作成手段 ))真密度推
定情報系作成手段の好適な構成は、選択化学成分と真密
度実測値及び/又は推定真密度との関係を示す情報とに
基づき,選択化学成分の組成情報を要素としてなる所定
の関数形を決定する関数形決定手段と、該決定された関
数形を含む選択化学成分と推定真密度との関係を示す情
報と,前記標準データから異常データを除いた情報とに
基づき,真密度推定情報系を決定する真密度推定情報系
決定手段と、を具備してなることを特徴とする。これに
より、前記選択化学成分と真密度実測値及び/又は推定
真密度の関係をより詳細に解析することにより、材料の
組織上の特徴を加味した高精度な真密度推定が可能とな
る。
((True Density Estimation Information System Creation Means)) A preferred configuration of the true density estimation information system creation means is based on the selected chemical component and information indicating the relationship between the true density actual measurement value and / or the estimated true density. Function form determining means for determining a predetermined function form having the composition information of the selected chemical component as an element, information indicating a relationship between the selected chemical component including the determined function form and the estimated true density, and the standard data And a true density estimation information system determining means for determining a true density estimation information system based on information obtained by removing abnormal data from the information. Thus, by analyzing the relationship between the selected chemical component and the true density actual measurement value and / or the estimated true density in more detail, it is possible to perform highly accurate true density estimation in consideration of the structural characteristics of the material.

【0072】[0072]

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0073】(第1実施例)本実施例は、真密度推定対
象材料を、金属材料のAl−Si系合金とした例であ
る。
(First Embodiment) This embodiment is an example in which the true density estimation target material is an Al-Si alloy as a metal material.

【0074】本実施例の真密度推定装置を、図1を用い
て説明する。図1は、材料の真密度を推定するのに好適
な装置の一例の概略説明図である。
The true density estimating apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic explanatory view of an example of an apparatus suitable for estimating the true density of a material.

【0075】本発明の真密度推定装置は、知識ベース1
と、標準化学成分抽出手段2と、標準データ選択手段3
と、真密度推定情報作成手段4と、真密度推定手段5と
からなる。真密度推定情報作成手段4は、真密度推定情
報モデル作成手段41と、仮真密度推定情報系作成手段
42と、化学成分選択手段43と、真密度推定情報系作
成手段44とからなる。真密度推定情報系作成手段44
は、関数決定手段441と、真密度推定情報系決定手段
442と、当てはめ性確認手段443とからなる。
The true density estimating apparatus of the present invention uses the knowledge base 1
Standard chemical component extracting means 2 and standard data selecting means 3
And true density estimation information creating means 4 and true density estimation means 5. The true density estimation information creating unit 4 includes a true density estimation information model creating unit 41, a provisional true density estimation information system creating unit 42, a chemical component selecting unit 43, and a true density estimation information system creating unit 44. True density estimation information system creating means 44
Is composed of a function determining unit 441, a true density estimation information system determining unit 442, and a fit checking unit 443.

【0076】先ず、知識ベース1を構築する。すなわ
ち、Al−Si系合金の真密度の推定に用いるための標
準試料データを作成するため、3グループで合計78種
の試料を準備した。まず、第1グループは、純アルミニ
ウムと各種母合金を配合して作製した配合合金試料であ
り、表1に示す(試料番号:1〜30)。次に、第2グ
ループは、ADC12,AC4C,AC2Bなどの市販
のAl−Si系合金地金試料であり、表2に示す(試料
番号:31〜61)。第3グループは、実用鋳物を再溶
解して作製したAl−Si系合金試料であり、表3に示
す(試料番号:62〜78)。それぞれ、表1〜表3
に、Al−Si系合金試料の化学分析値を示す。なお、
化学組成は、第2グループの市販合金地金試料、および
第3グループの実用鋳物の再溶解試料については、IC
P発光分析などにより求めた。また、第1グループの配
合合金については、母合金と純アルミニウム地金の分析
値から算出した値で代用した。この算出値は、経験的に
実際の化学分析値とよく一致することを確認している。
なお、化学組成は、アルミニウム合金に含まれる主要1
1元素(Si,Cu,Mg,Zn,Fe,Mn,Ti,
Cr,Ni,Sn,Pb)について求めた。
First, the knowledge base 1 is constructed. That is, a total of 78 types of samples were prepared in three groups in order to prepare standard sample data for use in estimating the true density of the Al-Si alloy. First, the first group is a compound alloy sample prepared by mixing pure aluminum and various mother alloys, and is shown in Table 1 (sample numbers: 1 to 30). Next, the second group is a commercially available Al-Si based alloy ingot sample such as ADC12, AC4C, AC2B, etc., which is shown in Table 2 (sample numbers: 31 to 61). The third group is Al-Si based alloy samples prepared by re-melting a practical casting, and is shown in Table 3 (sample numbers: 62 to 78). Tables 1 to 3 respectively
Table 2 shows the chemical analysis values of the Al-Si alloy sample. In addition,
The chemical composition was determined by the IC for the commercially available alloy ingot samples of the second group and the remelted samples of practical castings of the third group.
It was determined by P emission analysis and the like. For the compound alloys of the first group, the values calculated from the analysis values of the master alloy and the pure aluminum ingot were substituted. This calculated value has been empirically confirmed to be in good agreement with the actual chemical analysis value.
It should be noted that the chemical composition is the main one contained in the aluminum alloy.
One element (Si, Cu, Mg, Zn, Fe, Mn, Ti,
Cr, Ni, Sn, Pb).

【0077】次いで、前記試料について真密度を求め
た。すなわち、まず各種合金を溶解してフラックスによ
る脱酸処理と,真空脱ガス処理を施した後、下方のみ水
冷した銅製鋳型中に鋳込んで、引け巣のほどんど無い試
料を作製した。この鋳放し材の密度をアルキメデス法に
より測定し、これを真密度の実測値とした。この結果
を、表1〜表5に併せて示す。これらデータ(表1〜表
5に示されるデータ)を知識ベース1にデータベースと
して構築した。
Next, the true density of the sample was determined. That is, first, various alloys were melted, subjected to a deoxidation treatment by a flux and a vacuum degassing treatment, and then cast into a water-cooled copper mold only at a lower portion to prepare a sample having almost no shrinkage cavities. The density of this as-cast material was measured by the Archimedes method, and this was used as the actual measured value of the true density. The results are shown in Tables 1 to 5. These data (data shown in Tables 1 to 5) were constructed as a database in the knowledge base 1.

【0078】[0078]

【表1】 [Table 1]

【0079】[0079]

【表2】 [Table 2]

【0080】[0080]

【表3】 [Table 3]

【0081】[0081]

【表4】 [Table 4]

【0082】[0082]

【表5】 [Table 5]

【0083】次に、標準化学成分抽出手段2において、
被推定対象材料の標準化学成分を抽出した。本実施例で
は、アルミニウム合金に含まれる主要11元素(Si,
Cu,Mg,Zn,Fe,Mn,Ti,Cr,Ni,S
n,Pb)を標準化学成分として抽出した。
Next, in the standard chemical component extracting means 2,
The standard chemical components of the estimated material were extracted. In the present embodiment, eleven main elements (Si,
Cu, Mg, Zn, Fe, Mn, Ti, Cr, Ni, S
n, Pb) were extracted as standard chemical components.

【0084】次に、標準データ選択手段3により、知識
ベース1から、何れかに少なくとも前記標準化学成分抽
出手段において抽出された標準化学成分を含む,空洞体
積率が所定値以下の健全な複数の材料の真密度の実測値
情報と、該実測値に対応する化学組成情報とを選択し真
密度推定情報作成のための標準データを得た。なお、本
実施例では、知識ベース1を構成するデータとしてこの
標準データに当たるデータを選択しているので、知識ベ
ース1を構成するデータを標準データとした。
Next, the standard data selecting means 3 outputs a plurality of sound volumes from the knowledge base 1 including at least one of the standard chemical components extracted by the standard chemical component extracting means and having a cavity volume ratio of a predetermined value or less. Information on the actual measured value of the true density of the material and the chemical composition information corresponding to the actual measured value were selected to obtain standard data for creating true density estimation information. In this embodiment, since the data corresponding to the standard data is selected as the data forming the knowledge base 1, the data forming the knowledge base 1 is used as the standard data.

【0085】次に、真密度推定情報の作成(真密度推定
式の推定)を、以下のステップで行った。このフローチ
ャートを、図2に示す。
Next, creation of true density estimation information (estimation of a true density estimation formula) was performed in the following steps. This flowchart is shown in FIG.

【0086】(第1ステップ)先ず、真密度推定情報モ
デル作成手段41により、真密度推定式のモデル式を作
成する〔P1:真密度推定情報モデル作成工程〕。本実
施例では、類似の組織形態を有する材料の真密度は純A
lの真密度a0 と,各元素の影響を表す項aii ( x
i ) の和で近似できると考え、数式1をモデル式とし
た。なお、ρ0 :真密度(目的変数)、xi :各元素の
成分量〔重量%〕(説明変数)である。
(First Step) First, the true density estimation information model creation means 41 creates a model equation of the true density estimation equation [P1: true density estimation information model creation step]. In this embodiment, the true density of a material having a similar texture is pure A
term represents the true density a 0 for l, the effect of each element a i f i (x
i ) was considered to be approximated by the sum, and Equation 1 was used as a model equation. Ρ 0 : true density (target variable), x i : component amount [% by weight] of each element (explanatory variable).

【0087】[0087]

【数1】 (Equation 1)

【0088】(第2ステップ)次に、仮真密度推定情報
系作成手段42により、真密度推定式の関数形を仮定
し、真密度推定式を仮定する〔P2:仮真密度推定情報
系作成工程〕。本実施例では、限定された組成範囲内で
は、各元素量の影響は一次式で近似できると考えて、関
数形を、 fi (xi )=xi ・・・ (2) と仮定した。次いで、前記試料(n=78)について、
目的変数ρ0 と、説明変数xi の関係を、重回帰分析に
より求めた。これにより、図3に示す、仮の真密度推定
式を得た。なお、回帰係数および分散分析表を、図3に
併せて示す。
(Second Step) Next, the provisional true density estimation information system creating means 42 assumes the function form of the true density estimation formula and assumes the true density estimation formula [P2: Creation of temporary true density estimation information system] Process]. In this embodiment, within a limited compositional range, the influence of each element amount is considered to be approximated by a linear equation, a function form, it was assumed that f i (x i) = x i ··· (2) . Next, for the sample (n = 78),
An objective variable [rho 0, the relationship between the explanatory variable x i, determined by multiple regression analysis. Thereby, a provisional true density estimation formula shown in FIG. 3 was obtained. The regression coefficient and the analysis of variance table are also shown in FIG.

【0089】次に、化学成分選択手段43により、前記
仮の真密度推定式に基づき、前記標準化学成分と真密度
実測値及び/又は推定真密度との関係を示す情報から、
真密度の推定に必要な化学成分を選択する(化学成分選
択工程)。本実施例では、以下の第3ステップと第4ス
テップにより前記化学成分を選択した。
Next, based on the temporary true density estimation formula, the chemical component selecting means 43 obtains information indicating the relationship between the standard chemical component and the true density measured value and / or the estimated true density.
A chemical component necessary for estimating the true density is selected (chemical component selection step). In this example, the chemical components were selected by the following third and fourth steps.

【0090】(第3ステップ)まず、前記(第2ステッ
プ)の結果(図3)において、標準偏回帰係数が小さ
く、標準誤差が大きい説明変数を選択して、削除する
〔P3〕。すなわち、先ず、チタン(Ti)、クロム
(Cr)、ニッケル(Ni)、錫(Sn)、鉛(Pb)
量については標準偏回帰係数が−0.007 〜+0.02と小さ
く、標準誤差が12〜59と一桁以上大きいので、これ
らの説明変数を削除した。
(Third Step) First, in the result (FIG. 3) of the (second step), an explanatory variable having a small standard partial regression coefficient and a large standard error is selected and deleted [P3]. That is, first, titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), tin (Sn), and lead (Pb)
Regarding the quantity, these explanatory variables were deleted because the standard partial regression coefficient was as small as -0.007 to +0.02 and the standard error was as large as one to more than 12 to 59.

【0091】(第4ステップ)次に、前記(第3ステッ
プ)を、分散比F0 と寄与率R2 がより大きく、赤池の
情報量基準(AIC)がより小さくなるまで繰り返し、
説明変数の種類と数の最適化を行う〔P4〕。
(Fourth Step) Next, the above (third step) is repeated until the variance ratio F 0 and the contribution ratio R 2 are larger and the Akaike's information criterion (AIC) is smaller.
The type and number of explanatory variables are optimized [P4].

【0092】ここで、AIC(Akaike's Information
Criterion)とは、モデルの良さの基準の一つであ
り、p個の説明変数をもつ重回帰モデルの場合、 AIC(p)=n(loge 2π+1)+n・ log e〔Se
(p)/n〕+2(p+2) と表される。なお、Se (p)は、残差平方和である。
このAICは小さいほど望ましい。AIC最小化はnが
十分大きいとき、モデルの良さの基準の他の一つである
マローズのCp と漸近的に同等となり、またそれらは回
帰係数の検定で限界値として2.0を選ぶことに漸近的に
対応することが知られている。
Here, AIC (Akaike's Information)
Criterion) is one of the criteria for the goodness of the model. In the case of a multiple regression model having p explanatory variables, AIC (p) = n (log e 2π + 1) + n · log e [S e
(P) / n] +2 (p + 2). Note that S e (p) is the residual sum of squares.
The smaller the AIC, the better. AIC minimization is asymptotically equivalent to Mallow's C p , another measure of model goodness, when n is large enough, and they choose 2.0 as the limit in the regression coefficient test. Is known to asymptotically correspond to

【0093】さらに、前記(第3ステップ)において、
削除する説明変数として、標準偏回帰係数が小さくかつ
標準誤差が大きいものとしてMgを選択し、除去した。
これにより、自由度調整済寄与率R2 が0.993、AI
C値が381.7とほぼ同じで、分散比F0 が2334で
最大となり、前記第4ステップの条件を満足した。な
お、Si、Cu、Zn、Fe、Mnについては、除去に
よりF0 ,R2 が減少し、AICが増大するため、削除
しなかった。
Further, in the above (third step),
As an explanatory variable to be deleted, Mg was selected and removed because the standard partial regression coefficient was small and the standard error was large.
As a result, the adjusted degree of freedom R 2 becomes 0.993, and the AI
The C value was almost the same as 381.7, and the dispersion ratio F 0 became maximum at 2334, satisfying the condition of the fourth step. Note that Si, Cu, Zn, Fe, and Mn were not deleted because F 0 and R 2 decreased and AIC increased due to the removal.

【0094】(第5ステップ)次に、関数形決定手段4
41により、真密度式の関数形を決定する〔P5:関数
決定工程〕。本実施例では、最適化した各説明変数xi
と目的変数ρ0 の関係を偏回帰プロットし、分散比F0
と寄与率R2 が最大で、かつAIC値が最小となるよう
に、関数形fi (xi )を決定した。
(Fifth Step) Next, the function form determining means 4
According to 41, the function form of the true density equation is determined [P5: function determination step]. In the present embodiment, each optimized explanatory variable x i
And the objective variable ρ 0 are plotted in partial regression, and the variance ratio F 0
And the function form f i (x i ) was determined such that the contribution ratio R 2 was the maximum and the AIC value was the minimum.

【0095】この偏回帰プロットにより関数形の検討を
行った結果、Mn量が多い領域で推定値が小さくなる傾
向が全体として認められたので、Mnの関数形を〔Mn
(wt%)〕1/2 とした。これにより、図5に示すよう
に、偏回帰プロットがほぼ直線上に分布し、式の当ては
め性も向上した。これは、MnはFe系化合物の形状を
変える作用があり、Mn量が少ない場合と多い場合で組
織形態に及ぼす影響が微妙に変化することに対応した結
果であると考えられる。
As a result of examining the function form based on this partial regression plot, a tendency was observed that the estimated value became smaller as a whole in a region where the amount of Mn was large.
It was (wt%)] 1/2. Thereby, as shown in FIG. 5, the partial regression plot was distributed substantially on a straight line, and the fitting property of the equation was improved. This is considered to be a result corresponding to the fact that Mn has an effect of changing the shape of the Fe-based compound, and the effect on the microstructure is slightly changed when the amount of Mn is small and large.

【0096】また、図6〜図9に、各説明変数について
の偏回帰プロットを示す。何れの場合も、説明変数と予
測値の間には、直線的な関係が認められ、関数形が適切
であることが確認された。
FIGS. 6 to 9 show partial regression plots for each explanatory variable. In each case, a linear relationship was observed between the explanatory variable and the predicted value, and it was confirmed that the function form was appropriate.

【0097】(第6ステップ)次に、真密度推定情報系
決定手段442により、異常データを除去し、真密度推
定式を決定する〔P6:真密度推定情報系決定工程〕。
本実施例では、予測値−残差プロットにおいてとび離れ
ている,標準残差とスチューデント残差が異常に大きい
(有意水準5%とする)データを異常データとして除去
した。すなわち、表1〜表5に**印で示すデータ5組
を除去し、再度重回帰分析を行い、真密度推定式を決定
した。得られた真密度推定式、回帰係数、および分散分
析表を、図4に示す。
(Sixth Step) Next, the true density estimation information system determination means 442 removes abnormal data and determines a true density estimation formula [P6: true density estimation information system determination step].
In the present embodiment, data that is far apart in the predicted value-residual plot and in which the standard residual and the student residual are abnormally large (significant level 5%) are removed as abnormal data. That is, five sets of data indicated by ** in Tables 1 to 5 were removed, multiple regression analysis was performed again, and the true density estimation formula was determined. The obtained true density estimation formula, regression coefficient, and analysis of variance table are shown in FIG.

【0098】(第7ステップ)次いで、当てはめ性確認
手段443により、真密度推定式の当てはめ性の確認を
行う〔P7〕。本実施例では、残差について、正規確率
点プロットと予測値との散布図を作成し、残差の正規性
と等分散性を確認した。すなわち、図10に残差のヒスト
グラムを示す。同図より、残差の正規性が確認された。
また、図11に、実測値−予測値プロットを示す。同図よ
り、真密度の実測値と予測値が、全体にわたってよく一
致していることが分かる。また、図12に、予測値−残差
プロットを示す。残差は、予測値に対して一様に分散し
ており、残差の等分散性が確認された。
(Seventh Step) Next, the fitting property confirming means 443 checks the fitting property of the true density estimation formula [P7]. In the present example, a scatter diagram of a normal probability point plot and a predicted value was created for the residual, and the normality and the uniform variance of the residual were confirmed. That is, FIG. 10 shows a histogram of the residuals. From the figure, the normality of the residual was confirmed.
FIG. 11 shows an actual measurement value-prediction value plot. From the figure, it is understood that the measured value and the predicted value of the true density are in good agreement over the whole. FIG. 12 shows a predicted value-residual plot. The residuals were uniformly dispersed with respect to the predicted values, and the uniformity of the residuals was confirmed.

【0099】以上により得られた真密度推定式を、図4
に示す。また、表6に、各説明変数の標準回帰係数と信
頼区間について示す。
The true density estimation equation obtained as described above is shown in FIG.
Shown in Table 6 shows standard regression coefficients and confidence intervals of each explanatory variable.

【0100】[0100]

【表6】 [Table 6]

【0101】(金属材料の引け巣推定試験)得られた真
密度推定式を用いて、Al−Si系合金鋳物の引け巣推
定試験を行った。
(Test for Estimating Shrinkage Void of Metal Material) Using the obtained equation for estimating true density, a test for estimating shrinkage cavities of Al-Si based alloy castings was conducted.

【0102】先ず、真密度推定手段5により、被推定対
象材料の真密度値の推定を行った(真密度推定工程)。
なお、被推定対象材料の合金組織は、Al−6%Si−
3.5%Cu−0.3%Mg−0.25%Feとした。その結
果、真密度値ρ0 =2.753が得られた。
First, the true density estimating means 5 estimated the true density value of the material to be estimated (true density estimation step).
The alloy structure of the material to be estimated is Al-6% Si-
3.5% Cu-0.3% Mg-0.25% Fe. As a result, a true density value ρ 0 = 2.753 was obtained.

【0103】次に、引け巣量の推定を行った。すなわ
ち、引け巣量の異なる3種類の鋳物について、アルキメ
デス法によりそれぞれの密度ρを求め、図4に示す真密
度推定式から求めた真密度値ρ0 =2.753を用いて、次
式により、引け巣量Pを算出した。 P=〔100/ρ〕−〔100/ρ0 〕 (cm3/100g) その結果、引け巣量は、各々、0.1(cm3/100g)、0.5(c
m3/100g)、1.1(cm3/100g)と推定された。
Next, the shrinkage nest amount was estimated. That is, for three types of castings having different shrinkage cavities, the respective densities ρ are obtained by the Archimedes method, and using the true density value ρ 0 = 2.753 obtained from the true density estimation formula shown in FIG. And the shrinkage nest amount P was calculated. P = [100 / [rho] - [100 / [rho 0] (cm 3 / 100g) As a result, shrinkage cavities amount, respectively, 0.1 (cm 3 /100g),0.5(c
m 3 was estimated /100g),1.1(cm 3 / 100g) and.

【0104】次に、上記3種類の鋳物の断面組織写真図
をもとに、画像処理により引け巣量を求めた。その結
果、該引け巣量と前記推定引け巣量はほぼ一致した。
Next, the shrinkage cavities were determined by image processing based on the cross-sectional structure photographs of the three types of castings. As a result, the shrinkage nest amount almost coincided with the estimated shrinkage nest amount.

【0105】次に、上記本実施で用いたAl−Si系合
金鋳物の真密度を測定した。すなわち、本引け巣推定試
験で用いたAl−Si系合金鋳物を溶解してフラックス
による脱酸処理と真空脱ガス処理を施した後、下方のみ
水冷した銅製鋳型中に鋳込んで作製した、引け巣のほど
んど無い鋳物の鋳放し材を用いてアルキメデス法により
測定し、真密度の実測値を得た。その結果、真密度実測
値は、2.753g/cm3 であり、上記真密度推定値とほぼ一
致していた。
Next, the true density of the Al-Si alloy casting used in the present embodiment was measured. That is, the Al-Si alloy casting used in the shrinkage cavity estimation test was melted, subjected to a deoxidation treatment with a flux and a vacuum degassing treatment, and then cast into a water-cooled copper mold only at the lower part. It was measured by an Archimedes method using an as-cast material having almost no nest, and an actual measured value of the true density was obtained. As a result, the true density measured value was 2.753 g / cm 3 , which was almost the same as the true density estimated value.

【0106】比較例1 比較のために、前記実施例と同様の試料(試料番号:1
〜78)に対して、真密度推定式のモデル式を上記数式
1とし、真密度推定式の関数形をfi (xi )=xi
仮定し、前記試料(n=78)について目的変数ρ0
説明変数xi の関係を重回帰分析により求め、これによ
り真密度推定式を得た(図3)。この場合の、残差のヒ
ストグラムを、図13に示す。この場合には、説明変数の
数が非常に多く、式が煩雑になっているが、推定に寄与
しない説明変数が多数含まれているので、前記実施例に
比べて残差の大きいものが多数存在し、真密度の推定精
度が悪いことが分かる。また、残差も、正規分布してお
らず、信頼できる推定式とはなっていないことが分か
る。
Comparative Example 1 For comparison, a sample similar to the above-mentioned example (sample number: 1)
Relative to 78), the true density estimation equation model formula as the equation (1), the functional form of the true density estimation equation assuming f i (x i) = x i, the target for the sample (n = 78) determined by multiple regression analysis of the relationship between variables [rho 0 explanatory variables x i, thereby to obtain a true density estimation formula (3). FIG. 13 shows a histogram of the residual in this case. In this case, the number of explanatory variables is very large, and the equation is complicated.However, since many explanatory variables that do not contribute to the estimation are included, many of them have a large residual compared to the above-described embodiment. It can be seen that the accuracy of the true density estimation is low. In addition, it can be seen that the residual is not normally distributed, and is not a reliable estimation formula.

【0107】(第2実施例)本実施例は、真密度推定対
象材料をAl−Si系合金とし、前記第1実施例と同様
の真密度測定装置を用い、標準データ選択手段において
選択する真密度推定情報作成のための標準データが,標
準化学成分抽出手段において抽出される標準化学成分の
全てを含む例である。前記第1実施例との相違点を中心
に説明する。
(Second Embodiment) In the present embodiment, the true density estimation target material is an Al-Si alloy, and the true density measuring device similar to that of the first embodiment is used. This is an example in which standard data for creating density estimation information includes all the standard chemical components extracted by the standard chemical component extracting means. The following description focuses on the differences from the first embodiment.

【0108】先ず、標準化学成分抽出手段2において、
被推定対象材料の標準化学成分として、アルミニウム合
金に含まれる主要11元素(Si,Cu,Mg,Zn,
Fe,Mn,Ti,Cr,Ni,Sn,Pb)を抽出し
た。
First, in the standard chemical component extraction means 2,
As standard chemical components of the material to be estimated, eleven main elements (Si, Cu, Mg, Zn,
Fe, Mn, Ti, Cr, Ni, Sn, Pb) were extracted.

【0109】次に、標準データ選択手段3により、既に
構築されている知識ベース1から、表7に示すデータを
選択した。なお、知識ベース1に構築されているデータ
のうち、本標準データ選択手段3により抽出したデータ
の作成方法については、次のようである。すなわち、1
7種のJISAC2B合金について、先ず、化学組成
は、ICP発光分析等の化学分析により、アルミニウム
合金に含まれる上記主要11元素について求めた。これ
ら合金を溶解してフラックスによる脱酸処理と真空脱ガ
ス処理を施した後、下方のみ水冷した銅製鋳型中に鋳込
んで作製した、引け巣のほとんど無い鋳物の鋳放し材に
ついて、密度をアルキメデス法により測定し、これを真
密度の実測値とした。
Next, the data shown in Table 7 was selected by the standard data selection means 3 from the knowledge base 1 already constructed. The method of creating data extracted by the standard data selecting means 3 from the data constructed in the knowledge base 1 is as follows. That is, 1
First, the chemical compositions of the seven JISAC2B alloys were determined for the eleven main elements contained in the aluminum alloy by chemical analysis such as ICP emission analysis. These alloys were melted, subjected to flux deoxidation and vacuum degassing, and then cast into a water-cooled copper mold only at the bottom. The measured value was used as the actual measured value of the true density.

【0110】[0110]

【表7】 [Table 7]

【0111】次に、真密度推定情報の作成(真密度推定
式の推定)を、前記第1実施例と同様にして行った。な
お、得られた真密度推定式および回帰係数などを、図14
に示す。
Next, creation of true density estimation information (estimation of true density estimation formula) was performed in the same manner as in the first embodiment. The obtained true density estimation formula and regression coefficient are shown in FIG.
Shown in

【0112】なお、本実施例においては、標準回帰係数
が小さく、標準誤差が大きいMg,Ti,Ni,Cr,
Sn,Pbの各元素を削除することによって、自由度補
正済寄与率やAIC値などで判断されるモデルの当ては
め性が向上した。また、表5の試料番号80と試料番号
95のデータを、異常データとして判断、削除した。さ
らに、前記第1実施例と同様にして、残差の正規性と等
分散性、関数形の適切さを確認した。
In this embodiment, the standard regression coefficient is small, and the standard error is large, such as Mg, Ti, Ni, Cr,
By removing each element of Sn and Pb, the applicability of the model determined by the degree of freedom corrected contribution, the AIC value, and the like was improved. Further, the data of sample numbers 80 and 95 in Table 5 were judged and deleted as abnormal data. Further, in the same manner as in the first embodiment, the normality and equal variance of the residual and the appropriateness of the function form were confirmed.

【0113】比較例2 比較のために、前記第2実施例と同様の試料(試料番
号:79〜95)に対して、単純に重回帰分析を行っ
た。得られた比較用真密度推定式および回帰係数など
を、図15に示す。その結果、本実施例の場合は、比較例
に比べて説明変数の数が少なく式が単純であるにも係わ
らず、回帰式の自由度補正済寄与率が大きく、推定誤差
も小さいことが確認された。
Comparative Example 2 For comparison, a simple multiple regression analysis was performed on the same samples as those in the second example (sample numbers: 79 to 95). FIG. 15 shows the obtained true density estimation formula for comparison, the regression coefficient, and the like. As a result, in the case of this example, it was confirmed that the regression equation had a large degree of freedom-corrected contribution and a small estimation error despite the fact that the number of explanatory variables was small and the equation was simple compared to the comparative example. Was done.

【0114】(第3実施例)本実施は、真密度推定対象
材料を JIS ADC12のAl−Si系合金とし、前記第1実
施例と同様の真密度測定装置を用い、標準データ選択手
段において選択する真密度推定情報作成のための標準デ
ータが,標準化学成分抽出手段において抽出される標準
化学成分の全てを含む例である。前記第1実施例との相
違点を中心に説明する。
(Third Embodiment) In this embodiment, the target material of the true density estimation is an Al-Si alloy of JIS ADC12, and the same true density measuring device as that of the first embodiment is used. This is an example in which the standard data for generating the true density estimation information includes all the standard chemical components extracted by the standard chemical component extracting means. The following description focuses on the differences from the first embodiment.

【0115】本実施例の真密度推定装置を、図16を用い
て説明する。図16は、材料の真密度を推定するのに好適
な装置の他の一例を示す概略説明図である。
The true density estimating apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a schematic explanatory view showing another example of a device suitable for estimating the true density of a material.

【0116】本発明の真密度推定装置は、知識ベース1
と、標準化学成分抽出手段2と、標準データ選択手段3
と、真密度推定情報作成手段4と、真密度推定手段5と
からなる。真密度推定情報作成手段4は、真密度推定情
報モデル作成手段41と、仮真密度推定情報系作成手段
42と、化学成分選択手段43と、真密度推定情報系作
成手段44と、標準化学成分変更手段45とからなる。
真密度推定情報系作成手段44は、関数形決定手段44
1と、真密度推定情報系決定手段442と、当てはめ性
確認手段443とからなる。
The true density estimating apparatus of the present invention uses the knowledge base 1
Standard chemical component extracting means 2 and standard data selecting means 3
And true density estimation information creating means 4 and true density estimation means 5. The true density estimation information creation unit 4 includes a true density estimation information model creation unit 41, a provisional true density estimation information system creation unit 42, a chemical component selection unit 43, a true density estimation information system creation unit 44, and a standard chemical component. And changing means 45.
The true density estimation information system creating means 44 includes a function form determining means 44
1; a true density estimation information system determining unit 442;

【0117】先ず、標準化学成分抽出手段2において、
被推定対象材料の標準化学成分を抽出した。本実施例で
は、データ数よりも説明変数の方が多いので、何れの試
料にも0.2重量%以下とわずかしか含まれないNi,T
i,Cr,Sn,Pbは標準化学成分から除外し、アル
ミニウム合金に含まれる主要11元素のなかから前記5
元素を除いた6元素(Si,Cu,Mg,Zn,Fe,
Mn)を標準化学成分として抽出した。
First, in the standard chemical component extraction means 2,
The standard chemical components of the estimated material were extracted. In the present embodiment, since the number of explanatory variables is larger than the number of data, Ni, T, which is slightly contained at 0.2% by weight or less in any of the samples.
i, Cr, Sn, and Pb are excluded from the standard chemical components, and the above-mentioned 5 out of the 11 main elements contained in the aluminum alloy are excluded.
6 elements excluding the elements (Si, Cu, Mg, Zn, Fe,
Mn) was extracted as a standard chemical component.

【0118】次に、標準データ選択手段3により、既に
構築されている知識ベース1から、表8に示すデータを
選択した。なお、知識ベース1に構築されているデータ
のうち、本標準データ選択手段3により抽出したデータ
の作成方法については、次のようである。すなわち、9
種の JIS ADC12合金について、先ず、化学組成は、IC
P発光分析等の化学分析により、アルミニウム合金に含
まれる上記主要11元素(Si,Cu,Mg,Zn,F
e,Mn,Ti,Cr,Ni,Sn,Pb)について求
めた。これら合金を溶解してフラックスによる脱酸処理
と真空脱ガス処理を施した後、下方のみ水冷した銅製鋳
型中に鋳込んで作製した、引け巣のほとんど無い鋳物の
鋳放し材について、密度をアルキメデス法により測定
し、これを真密度の実測値とした。
Next, the data shown in Table 8 was selected by the standard data selecting means 3 from the knowledge base 1 already constructed. The method of creating data extracted by the standard data selecting means 3 from the data constructed in the knowledge base 1 is as follows. That is, 9
First, the chemical composition of the JIS ADC12 alloy is IC
By chemical analysis such as P emission analysis, the above-mentioned 11 main elements (Si, Cu, Mg, Zn, F
e, Mn, Ti, Cr, Ni, Sn, Pb). These alloys were melted, subjected to flux deoxidation and vacuum degassing, and then cast into a water-cooled copper mold only at the bottom. The measured value was used as the actual measured value of the true density.

【0119】[0119]

【表8】 [Table 8]

【0120】次に、真密度推定情報の作成(真密度推定
式の推定)を、以下のステップで行った。このフローチ
ャートを、図17に示す。
Next, creation of true density estimation information (estimation of true density estimation formula) was performed in the following steps. This flowchart is shown in FIG.

【0121】(第11ステップ)先ず、真密度推定情報モ
デル作成手段41により、真密度推定式のモデル式を作
成する〔P11:真密度推定情報モデル作成工程〕。本実
施例では、第1実施例と同様に、数式1をモデル式とし
た。
(Eleventh Step) First, the true density estimation information model creation means 41 creates a model equation of the true density estimation equation [P11: true density estimation information model creation step]. In this embodiment, as in the first embodiment, Equation 1 is used as a model equation.

【0122】(第12ステップ)次に、仮真密度推定情報
系作成手段42により、真密度推定式の関数形を仮定
し、真密度推定式を仮定する〔P12:仮真密度推定情報
系作成工程〕。本実施例では、前記第1実施例と同様に
関数形を、fi (xi )=xi と仮定した。次いで、前
記試料(n=9)について、目的変数ρ0 と、説明変数
i の関係を、重回帰分析により求めた。
(Twelfth Step) Next, the provisional true density estimation information system creating means 42 assumes the function form of the true density estimation formula and assumes the true density estimation formula [P12: Creation of temporary true density estimation information system. Process]. In this embodiment, similarly the functional form of the first preferred embodiment, it was assumed that f i (x i) = x i. Then, for the sample (n = 9), an object variable [rho 0, the relationship between the explanatory variable x i, determined by multiple regression analysis.

【0123】次に、化学成分選択手段43および標準化
学成分変更手段45により、前記仮の真密度推定式に基
づき、前記標準化学成分と推定真密度情報との関係を示
す情報から、真密度の推定に必要な化学成分を選択する
(化学成分選択工程)。本実施例では、以下の第13ステ
ップ〜第18ステップにより前記化学成分を選択した。
Next, the chemical component selecting means 43 and the standard chemical component changing means 45 derive the true density from the information indicating the relationship between the standard chemical component and the estimated true density information based on the temporary true density estimation formula. A chemical component necessary for estimation is selected (chemical component selection step). In this example, the chemical components were selected by the following thirteenth to eighteenth steps.

【0124】(第13ステップ)まず、前記(第12ステッ
プ)の結果において、標準偏回帰係数が小さく、標準誤
差が大きい説明変数を選択して、削除する〔P13〕。す
なわち、先ず、Mgについては標準偏回帰係数が0.02
と小さく、標準誤差が48とSi,Cu,Znに比べて
一桁以上大きいので、この説明変数を削除した。
(Thirteenth Step) First, in the result of the (twelfth step), an explanatory variable having a small standard partial regression coefficient and a large standard error is selected and deleted [P13]. That is, first, for Mg, the standard partial regression coefficient is 0.02.
And the standard error was 48, which is one order of magnitude larger than that of Si, Cu, Zn, so this explanatory variable was deleted.

【0125】(第14ステップ)次に、前記(第13ステッ
プ)を、分散比F0 と寄与率R2 がより大きく、赤池の
情報量基準(AIC)がより小さくなるまで繰り返し、
説明変数の種類と数の最適化を行う〔P14〕。これによ
り、Mnを新たに削除した。Si,Cu,Zn,Feは
削除するとF0 ,R2 ,AICで示されるモデルの当て
はめ性が悪くなるため、削除しなかった。
(14th step) Next, the (13th step) is repeated until the variance ratio F 0 and the contribution ratio R 2 are larger and the Akaike information criterion (AIC) is smaller.
The type and number of explanatory variables are optimized [P14]. Thereby, Mn was newly deleted. Si, Cu, Zn, and Fe were not deleted because deleting them deteriorated the fit of the model represented by F 0 , R 2 , and AIC.

【0126】(第15ステップ)次に、標準化学成分変更
手段45により、標準化学成分の妥当性を考慮して、必
要に応じて標準化学成分を変更する〔P15〕。本実施例
では、前記標準化学成分抽出手段2において選択しなか
ったNiを先ず標準化学成分として追加し、標準化学成
分をSi,Cu,Zn,Fe,Niに変更し、第13ステ
ップ、第14ステップを繰り返し、化学成分の最適化を行
った。その結果、Niは標準誤差が42と大きく、削除
したほうがF0 ,R2 が大きく、AICが小さくなるた
め、削除した。次に、順次Ti,Cr,Sn,Pbを1
個ずつ追加し、同様の解析を繰り返した結果、これらの
化学成分はすべて削除するほうがF0 ,R2 が大きく、
AICが小さくなり、式の当てはめ性がよいことが確認
された。以上の結果、最終的にSi,Cu,Zn,Fe
が選択された。
(Fifteenth Step) Next, the standard chemical component is changed by the standard chemical component changing means 45, if necessary, in consideration of the validity of the standard chemical component [P15]. In the present embodiment, Ni not selected by the standard chemical component extraction means 2 is first added as a standard chemical component, and the standard chemical component is changed to Si, Cu, Zn, Fe, Ni, and the thirteenth and fourteenth steps are performed. The steps were repeated to optimize the chemical composition. As a result, Ni had a large standard error of 42 and was deleted because F 0 and R 2 became larger and AIC became smaller when it was deleted. Next, Ti, Cr, Sn, and Pb are sequentially increased by 1
As a result of adding each of them and repeating the same analysis, it was found that removing all of these chemical components resulted in larger F 0 and R 2 ,
It was confirmed that the AIC was small, and the formula was well fit. As a result, Si, Cu, Zn, Fe
Was selected.

【0127】(第16ステップ)次に、関数決定手段44
1により、真密度式の関数形を決定する〔P16:関数決
定工程〕。本実施例では、最適化した各説明変数xi
目的変数ρ0 の関係を偏回帰プロットし、分散比F0
寄与率R2 が最大で、かつAIC値が最小となるよう
に、関数形fi (xi )=xi を決定した。この偏回帰
プロットにより関数形の検討を行った結果、何れの場合
も、説明変数と予測値の間には、直線的な関係が認めら
れ、関数形が適切であることが確認された。
(16th step) Next, the function determining means 44
According to 1, the function form of the true density equation is determined [P16: function determination step]. In this embodiment, partial regression plots optimized relationship between the explanatory variable x i and the target variables [rho 0, the maximum contribution R 2 is a variance ratio F 0, and as AIC value is minimized, functions to determine the form f i (x i) = x i. As a result of examining the function form using this partial regression plot, a linear relationship was observed between the explanatory variable and the predicted value in each case, confirming that the function form was appropriate.

【0128】(第17ステップ)次に、前記ステップによ
り、本実施例ではデータ数が少なく個々のデータが推定
式の精度に及ぼす影響が大きいことが確認されたので、
異常データを除去する〔P17〕。本実施例では、予測値
−残差プロットにおいてとび離れている,標準残差とス
チューデント残差が異常に大きい(有意水準5%とす
る)データを異常データとして除去した。すなわち、上
記に該当する表6の試料番号99のデータを異常データ
として除去した。
(Seventeenth Step) Next, according to the above steps, it was confirmed that in this embodiment, the number of data is small and the influence of individual data on the accuracy of the estimation formula is large.
Remove abnormal data [P17]. In the present embodiment, data that is far apart in the predicted value-residual plot and in which the standard residual and the student residual are abnormally large (significant level 5%) are removed as abnormal data. That is, the data of sample number 99 in Table 6 corresponding to the above was removed as abnormal data.

【0129】(第18ステップ)次に、真密度推定情報系
決定手段442により、真密度推定式を決定する〔P1
8:真密度推定情報系決定工程〕。得られた真密度推定
式および回帰係数などを、図18に示す。
(Eighteenth Step) Next, a true density estimation formula is determined by the true density estimation information system determining means 442 [P1
8: True density estimation information system determination step]. FIG. 18 shows the obtained true density estimation formula and regression coefficients.

【0130】(第19ステップ)次いで、当てはめ性確認
手段443により、真密度推定式の当てはめ性の確認を
行う〔P19〕。本実施例では、残差について、正規確率
点プロットと予測値との散布図を作成し、残差の正規性
と等分散性を確認した。その結果、残差の正規性が確認
された。また、真密度の実測値と予測値が、全体にわた
ってよく一致していることを確認した。さらに、残差の
等分散性も確認した。
(Nineteenth Step) Next, the fitting property confirmation means 443 checks the fitting property of the true density estimation formula [P19]. In the present example, a scatter diagram of a normal probability point plot and a predicted value was created for the residual, and the normality and the uniform variance of the residual were confirmed. As a result, the normality of the residual was confirmed. It was also confirmed that the measured value and the predicted value of the true density were in good agreement over the whole. Furthermore, the uniformity of the residual was also confirmed.

【0131】次に、得られた真密度推定式を用いて、A
l−Si系合金鋳物の引け巣推定試験を行った。
Next, using the obtained true density estimation formula, A
A shrinkage cavity estimation test of the l-Si alloy casting was performed.

【0132】先ず、真密度推定手段5により、被推定対
象材料の真密度値の推定を行った(真密度推定工程)。
次に、引け巣量の推定を行った。すなわち、引け巣量の
異なる3種類の鋳物について、アルキメデス法によりそ
れぞれの密度ρを求め、図16に示す真密度推定式から求
めた真密度値を用いて、第1実施例に示す式により引け
巣量を算出した。次いで、上記3種類の鋳物の断面組織
写真図をもとに、画像処理により引け巣量を求めた。そ
の結果、該引け巣量と前記推定引け巣量はほぼ一致して
いることが確認された。次に、上記鋳物の真密度を、前
記第1実施例と同様にして測定した。その結果、前記真
密度推定値は真密度実測値とほぼ一致していることが確
認された。
First, the true density estimating means 5 estimated the true density value of the material to be estimated (true density estimation step).
Next, the shrinkage nest amount was estimated. That is, with respect to three types of castings having different shrinkage cavities, respective densities ρ are obtained by the Archimedes method, and using the true density values obtained from the true density estimation formula shown in FIG. Nest volume was calculated. Next, the shrinkage cavities were determined by image processing based on the sectional micrographs of the three types of castings. As a result, it was confirmed that the shrinkage nest amount and the estimated shrinkage nest amount substantially matched. Next, the true density of the casting was measured in the same manner as in the first example. As a result, it was confirmed that the true density estimated value almost coincided with the true density measured value.

【0133】比較例3 比較のために、前記第3実施例と同様の試料(試料番
号:96〜104)に対して、単純に重回帰分析を行っ
た。得られた比較用真密度推定式および回帰係数など
を、図19に示す。その結果、本実施例の場合は、比較例
に比べて説明変数の数が少なく式が単純であるにも係わ
らず、回帰式の自由度補正済寄与率が大きく、推定誤差
も少ないことが確認された。
Comparative Example 3 For comparison, a simple multiple regression analysis was performed on the same samples as those in the third example (sample numbers: 96 to 104). FIG. 19 shows the obtained true density estimation formula for comparison, the regression coefficient, and the like. As a result, in the case of the present example, it was confirmed that the regression equation had a high degree of freedom-corrected contribution and a small estimation error, despite the fact that the number of explanatory variables was small and the equation was simple compared to the comparative example. Was done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例において用いた材料の真密
度推定装置を示す図で、該装置の概略説明図である。
FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for estimating a true density of a material used in a first embodiment of the present invention, and is a schematic explanatory view of the apparatus.

【図2】本発明の第1実施例において行った真密度推定
情報の作成方法(真密度推定式の推定方法)の概要を示
すフローチャート図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an outline of a method of generating true density estimation information (a method of estimating a true density estimation formula) performed in the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例における、仮真密度推定情
報系作成手段により得られた仮の真密度推定式、および
回帰係数と分散分析内容を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a tentative true density estimation formula obtained by a tentative true density estimation information system creating means, a regression coefficient, and an analysis of variance in the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例における、真密度推定情報
系決定手段により得られた真密度推定式、および回帰係
数と分散分析内容を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a true density estimation formula obtained by a true density estimation information system determining means, a regression coefficient, and an analysis of variance in the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例における、関数決定手段に
おいて得られたMn(Mn1/2)についての偏回帰プロ
ットを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a partial regression plot for Mn (Mn 1/2 ) obtained by the function determining means in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施例における、関数決定手段に
おいて得られたSiについての偏回帰プロットを示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a partial regression plot for Si obtained by the function determining means in the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1実施例における、関数決定手段に
おいて得られたCuについての偏回帰プロットを示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a partial regression plot for Cu obtained by the function determining means in the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1実施例における、関数決定手段に
おいて得られたZnについての偏回帰プロットを示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing a partial regression plot for Zn obtained by the function determining means in the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1実施例における、関数決定手段に
おいて得られたFeについての偏回帰プロットを示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a partial regression plot for Fe obtained by the function determining means in the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1実施例における、真密度推定式の
当てはめ性確認工程において得られた、残差についての
正規性を表す残差のヒストグラムを示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a histogram of residuals representing normality with respect to the residuals, which is obtained in a process of checking the fit of the true density estimation formula in the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第1実施例における、真密度推定式の
当てはめ性確認工程において得られた、実測値と予測値
の関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between an actually measured value and a predicted value obtained in a process of checking the fit of a true density estimation formula in the first example of the present invention.

【図12】本発明の第1実施例における、真密度推定式の
当てはめ性確認工程において得られた、残差の等分散性
を表す予測値と残差の関係を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a predicted value representing the homogeneity of the residual and a residual obtained in a process of checking the fit of the true density estimation formula in the first embodiment of the present invention.

【図13】比較例1において得られた比較用真密度推定式
の当てはめ性を確認するための図で、残差についての正
規性を判断する残差のヒストグラムを示す図である。
FIG. 13 is a diagram for confirming the fit of the comparison true density estimation formula obtained in Comparative Example 1, and is a diagram illustrating a histogram of residuals for determining the normality of the residuals.

【図14】本発明の第2実施例における、真密度推定情報
系決定手段により得られた真密度推定式および回帰係数
などを示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a true density estimation formula, a regression coefficient, and the like obtained by a true density estimation information system determination unit in the second embodiment of the present invention.

【図15】比較例2において得られた比較用真密度推定式
および回帰係数などを示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a comparison true density estimation formula, a regression coefficient, and the like obtained in Comparative Example 2.

【図16】本発明の第3実施例において用いた材料の真密
度推定装置を示す図で、該装置の概略説明図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a device for estimating the true density of a material used in the third embodiment of the present invention, and is a schematic explanatory diagram of the device.

【図17】本発明の第3実施例において行った真密度推定
情報の作成方法(真密度推定式の推定方法)の概要を示
すフローチャート図である。
FIG. 17 is a flowchart illustrating an outline of a method of generating true density estimation information (a method of estimating a true density estimation formula) performed in the third embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第3実施例における、真密度推定情報
系決定手段により得られた真密度推定式および回帰係数
などを示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a true density estimation formula, a regression coefficient, and the like obtained by a true density estimation information system determination unit according to the third embodiment of the present invention.

【図19】比較例3において得られた比較用真密度推定式
および回帰係数などを示す図である。
19 is a diagram illustrating a comparison true density estimation formula, a regression coefficient, and the like obtained in Comparative Example 3. FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−53564(JP,A) 特開 平5−5690(JP,A) 特開 平5−52735(JP,A) 特開 昭62−194440(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 9/00 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-54-53564 (JP, A) JP-A-5-5690 (JP, A) JP-A-5-52735 (JP, A) JP-A-62 194440 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 9/00 JICST file (JOIS)

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被推定対象材料を構成する化学成分を少
なくとも二種以上含み、かつ、何れかに該化学成分の総
てを含む空洞体積率が所定値以下である健全な複数の標
準試料を準備し、該標準試料の真密度実測値情報と化学
組成情報を得る標準試料データ作成工程と、 前記標準試料データ作成工程により得られた情報に基づ
き、被推定対象材料を構成する化学成分から真密度の推
定に寄与する化学成分を選択し、この選択した化学成分
から材料の真密度を推定する情報を得る真密度推定情報
作成工程と、 前記真密度推定情報作成工程より得られた真密度推定情
報と、該真密度推定情報に対応した被推定対象材料の化
学成分情報および該化学成分の組成情報とに基づき、被
推定対象材料の真密度を推定する真密度推定工程と、 からなることを特徴とする材料の真密度推定方法。
1. A plurality of sound standard samples containing at least two or more kinds of chemical components constituting a material to be estimated, and having any one of them having a cavity volume ratio of not more than a predetermined value. A standard sample data preparation step of preparing and obtaining true density actual measurement value information and chemical composition information of the standard sample; based on the information obtained in the standard sample data preparation step, a true Selecting a chemical component that contributes to the density estimation, and obtaining a true density estimation information obtaining information for estimating the true density of the material from the selected chemical component; and a true density estimation obtained from the true density estimation information generating step. A true density estimating step of estimating the true density of the material to be estimated based on the information and the chemical component information of the material to be estimated and the composition information of the chemical component corresponding to the true density estimation information. Special The method of estimating the true density of a material.
【請求項2】 標準試料データ作成工程が、化学組成が
被推定対象材料の化学組成範囲内であり、かつ、何れか
に被推定対象材料を構成するすべての化学成分を含む,
空洞体積率が所定値以下である健全な複数の標準試料を
準備し、該標準試料の真密度実測値情報と化学組成情報
を得る工程であることを特徴とする請求項1記載の材料
の真密度推定方法。
2. A standard sample data creating step, wherein the chemical composition is within the chemical composition range of the material to be estimated and any of the chemical components constituting the material to be estimated is included.
2. The method according to claim 1, further comprising the steps of: preparing a plurality of healthy standard samples having a cavity volume ratio of not more than a predetermined value, and obtaining true density measured value information and chemical composition information of the standard samples. Density estimation method.
【請求項3】 被推定対象材料の標準化学成分を抽出す
る標準化学成分抽出工程と、 何れかに少なくとも前記抽出された標準化学成分を含
む,空洞体積率が所定値以下の健全な複数の材料の真密
度の実測値情報と、該実測値に対応する化学組成情報と
を得る標準データ作成工程と、 前記標準データ選択工程により得られた情報に基づき、
前記標準化学成分から被推定対象材料の真密度の推定に
寄与する化学成分および被推定対象材料の真密度を推定
する情報を作成する真密度推定情報作成工程と、 前記真密度推定情報作成工程より得られた真密度推定情
報と、該真密度推定情報に対応した被推定対象材料の化
学成分情報および該化学成分の組成情報とに基づき、被
推定対象材料の真密度を推定する真密度推定工程と、 からなることを特徴とする材料の真密度推定方法。
3. A standard chemical component extracting step of extracting a standard chemical component of a material to be estimated; and a plurality of sound materials having a cavity volume ratio of not more than a predetermined value, including at least one of the extracted standard chemical components. The true density actual measured value information, a standard data creation step of obtaining the chemical composition information corresponding to the actual measured value, based on the information obtained by the standard data selecting step,
A true density estimation information creating step of creating information for estimating the chemical density and the true density of the estimated target material from the standard chemical component that contributes to the estimation of the true density of the estimated target material; and A true density estimating step of estimating the true density of the target object based on the obtained true density estimation information, the chemical component information of the target object material corresponding to the true density estimation information, and the composition information of the chemical component; A method for estimating the true density of a material, comprising:
【請求項4】 標準化学成分抽出工程が、被推定対象材
料の化学組成範囲内の標準成分を抽出する工程であり、 標準データ作成工程が、何れかに被推定対象材料を構成
するすべての化学成分を含む,空洞体積率が所定値以下
である健全な複数の標準試料を準備し、該標準試料の真
密度実測値情報と化学組成情報を得る工程である、こと
を特徴とする請求項3記載の材料の真密度推定方法。
4. The standard chemical component extraction step is a step of extracting a standard component within the chemical composition range of the material to be estimated, and the standard data creation step is a step of extracting all chemical components constituting the material to be estimated. 4. A step of preparing a plurality of sound standard samples containing components and having a cavity volume ratio of not more than a predetermined value, and obtaining true density measured value information and chemical composition information of the standard samples. A method for estimating the true density of the described material.
【請求項5】 標準化学成分抽出工程において抽出する
標準化学成分が、被推定対象材料の主要化学成分を少な
くとも含んでなることを特徴とする請求項3記載の材料
の真密度推定方法。
5. The method for estimating the true density of a material according to claim 3, wherein the standard chemical component extracted in the standard chemical component extracting step includes at least a main chemical component of the material to be estimated.
【請求項6】 標準化学成分抽出工程において抽出する
標準化学成分が、被推定対象材料に所定値以上含まれる
化学成分を少なくとも含んでなることを特徴とする請求
項3記載の材料の真密度推定方法。
6. The true density estimation of a material according to claim 3, wherein the standard chemical component extracted in the standard chemical component extraction step includes at least a chemical component contained in the material to be estimated at a predetermined value or more. Method.
【請求項7】 真密度推定情報作成工程が、 前記標準化学成分の組成情報を要素としてなる所定の関
数形を含む真密度推定情報モデルを作成する真密度推定
情報モデル作成工程と、 該真密度推定情報モデルと前記標準データ作成工程によ
り得られた標準データに基づき,仮の真密度推定情報系
を作成する仮真密度推定情報系作成工程と、 該仮真密度推定情報系に基づき,前記標準化学成分と真
密度実測値及び/又は推定真密度との関係を示す情報と
から,真密度の推定に必要な化学成分を選択する化学成
分選択工程と、 該選択化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度と
の関係を示す情報とに基づき,真密度推定情報系を作成
する真密度推定情報系作成工程と、 を含んでなることを特徴とする請求項3記載の材料の真
密度推定方法。
7. A true density estimation information model creating step of creating a true density estimation information model including a predetermined functional form having the composition information of the standard chemical component as an element, A provisional true density estimation information system creating step of creating a provisional true density estimation information system based on the estimated information model and the standard data obtained in the standard data creation step; A chemical component selection step of selecting a chemical component necessary for estimating the true density from information indicating the relationship between the chemical component and the true density measured value and / or the estimated true density; and 4. A true density estimation information system creating step of creating a true density estimation information system based on information indicating a relationship with the estimated true density. Estimation method.
【請求項8】 真密度推定情報作成工程における真密度
推定情報系作成工程が、選択化学成分と真密度実測値及
び/又は推定真密度との関係を示す情報とに基づき,選
択化学成分の組成情報を要素としてなる所定の関数形を
決定する関数形決定工程と、 該決定された関数形を含む,選択化学成分と真密度実測
値及び/又は推定真密度との関係を示す情報と,前記標
準データから異常データを除いた情報とに基づき,真密
度推定情報系を決定する真密度推定情報系決定工程と、 を含んでなることを特徴とする請求項7記載の材料の真
密度推定方法。
8. A process for creating a true density estimation information system in the true density estimation information creating process, wherein the composition of the selected chemical component is determined based on the selected chemical component and information indicating the relationship between the true density measured value and / or the estimated true density. A function form determining step of determining a predetermined function form using information as an element; and information indicating the relationship between the selected chemical component and the true density actual measurement value and / or the estimated true density, including the determined function form; 8. The method according to claim 7, further comprising: determining a true density estimation information system based on information obtained by removing abnormal data from the standard data. .
【請求項9】 真密度推定情報作成工程における化学成
分選択工程が、前記標準化学成分と真密度実測値及び/
又は推定真密度との関係を示す情報に基づき、標準デー
タから異常データを除去する異常データ除去工程を含ん
でなることを特徴とする請求項7記載の材料の真密度推
定方法。
9. The chemical component selection step in the true density estimation information creating step includes the step of:
8. The method according to claim 7, further comprising the step of removing abnormal data from the standard data based on information indicating a relationship with the estimated true density.
【請求項10】 真密度推定情報作成工程における化学成
分選択工程が、前記標準化学成分と真密度実測値及び/
又は推定真密度との関係を示す情報に基づき,推定精度
を低下させる化学成分を選択し除去する工程と、前記標
準化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度との関
係を示す情報に基づき,真密度の推定に必要な化学成分
を選択し最適化する工程とを含んでなり、これらの工程
を適宜繰り返して行うことにより真密度推定に必要な化
学成分を選択することを特徴とする請求項7記載の材料
の真密度推定方法。
10. The chemical component selecting step in the true density estimation information creating step, wherein the standard chemical component and the true density actual measurement value and / or
Or a step of selecting and removing a chemical component that reduces the estimation accuracy based on the information indicating the relationship with the estimated true density, and information indicating the relationship between the standard chemical component and the true density measured value and / or the estimated true density. Selecting and optimizing the chemical components necessary for estimating the true density based on the above, and selecting the chemical components required for estimating the true density by repeating these steps as appropriate. The method for estimating a true density of a material according to claim 7.
【請求項11】 真密度推定情報作成工程における化学成
分選択工程が、標準化学成分の妥当性を確認するととも
に、必要に応じて標準化学成分を変更する標準化学成分
変更工程を含んでなることを特徴とする請求項10記載の
材料の真密度推定方法。
11. The chemical component selecting step in the true density estimation information creating step includes confirming the validity of the standard chemical component and including a standard chemical component changing step of changing the standard chemical component as necessary. 11. The method for estimating a true density of a material according to claim 10, wherein:
【請求項12】 推定真密度の精度の適切性を判断する推
定真密度精度判断工程と、 該推定真密度精度判断工程により精度が不十分と判断さ
れたときに、前記標準データのデータ数を変更する、ま
たは/および、被推定対象材料の化学組成の範囲を限定
して標準データを変更する標準データ変更工程を含んで
なることを特徴とする請求項3記載の材料の真密度推定
方法。
12. An estimated true density accuracy determining step of determining the appropriateness of the accuracy of the estimated true density, and when the estimated true density accuracy determining step determines that the accuracy is insufficient, the data number of the standard data is determined. 4. The method according to claim 3, further comprising a standard data changing step of changing the standard data by changing the range of the chemical composition of the material to be estimated.
【請求項13】 被推定対象材料が、金属材料であること
を特徴とする請求項3記載の材料の真密度推定方法。
13. The method according to claim 3, wherein the material to be estimated is a metal material.
【請求項14】 被推定対象材料が、アルミニウムまたは
アルミニウム合金材料であることを特徴とする請求項13
記載の材料の真密度推定方法。
14. The material to be estimated is aluminum or an aluminum alloy material.
A method for estimating the true density of the described material.
【請求項15】 被推定対象材料が、Al−Si系合金材
料であることを特徴とする請求項14記載の材料の真密度
推定方法。
15. The method according to claim 14, wherein the material to be estimated is an Al—Si alloy material.
【請求項16】 被推定対象材料の真密度の実測値情報と
該実測値に対応する化学組成情報を有する知識ベース
と、 被推定対象材料の標準化学成分を抽出する標準化学成分
抽出手段と、 前記知識ベースから、何れかに少なくとも前記標準化学
成分抽出手段において抽出された標準化学成分を含む,
空洞体積率が所定値以下の健全な複数の材料の真密度の
実測値情報と、該実測値に対応する化学組成情報とを選
択し標準データを得る標準データ選択手段と、 前記標準データ選択手段により得られた情報に基づき、
前記標準化学成分から被推定対象材料の真密度の推定に
寄与する化学成分および被推定対象材料の真密度を推定
する情報を作成する真密度推定情報作成手段と、 前記真密度推定情報作成手段より得られた真密度推定情
報と、該真密度推定情報に対応した被推定対象材料の化
学成分情報および該化学成分の組成情報とに基づき、被
推定対象材料の真密度を推定する真密度推定手段と、か
らなることを特徴とする材料の真密度推定装置。
16. A knowledge base having actual value information of the true density of the material to be estimated and chemical composition information corresponding to the actual value, a standard chemical component extracting means for extracting a standard chemical component of the material to be estimated, Any one of the standard chemical components extracted from the knowledge base by the standard chemical component extraction means.
Standard data selecting means for selecting actual measured value information of true densities of a plurality of healthy materials whose cavity volume ratio is equal to or less than a predetermined value and chemical composition information corresponding to the measured values to obtain standard data; and the standard data selecting means Based on the information obtained by
A true density estimation information creating means for creating information for estimating a chemical component contributing to the estimation of the true density of the material to be estimated from the standard chemical component and the true density of the material to be estimated, and True density estimating means for estimating the true density of the target object based on the obtained true density estimation information, the chemical component information of the target object material corresponding to the true density estimation information, and the composition information of the chemical component. And a device for estimating the true density of the material.
【請求項17】 真密度推定情報作成手段が、 前記標準化学成分の組成情報を要素としてなる所定の関
数形を含む真密度推定情報モデルを作成する真密度推定
情報モデル作成手段と、 該真密度推定情報モデルと前記標準データ作成工程によ
り得られた標準データに基づき,仮の真密度推定情報系
を作成する仮真密度推定情報系作成手段と、 該仮真密度推定情報系に基づき,前記標準化学成分と真
密度実測値及び/又は推定真密度との関係を示す情報と
から,真密度の推定に必要な化学成分を選択する化学成
分選択手段と、 該選択化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度と
の関係を示す情報とに基づき,真密度推定情報系を作成
する真密度推定情報系作成手段と、 を具備してなることを特徴とする請求項16記載の材料の
真密度推定装置。
17. A true density estimation information model creating means for creating a true density estimation information model including a predetermined function form having the composition information of the standard chemical component as an element; Provisional true density estimation information system creating means for creating a provisional true density estimation information system based on the estimated information model and the standard data obtained in the standard data creation step; A chemical component selecting means for selecting a chemical component necessary for estimating the true density from information indicating the relationship between the chemical component and the true density measured value and / or the estimated true density; 17. A true density estimation information system creating means for creating a true density estimation information system based on information indicating a relationship with the estimated true density. Density estimator.
【請求項18】 真密度推定情報系作成手段が、 選択化学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度との
関係を示す情報とに基づき,選択化学成分の組成情報を
要素としてなる所定の関数形を決定する関数形決定手段
と、 該決定された関数形を含む選択化学成分と真密度実測値
及び/又は推定真密度との関係を示す情報と,前記標準
データから異常データを除いた情報とに基づき,真密度
推定情報系を決定する真密度推定情報系決定手段と、 を具備してなることを特徴とする請求項17記載の材料の
真密度推定装置。
18. A true density estimation information system creating means, based on a selected chemical component and information indicating a relationship between a true density actual measurement value and / or an estimated true density, a predetermined chemical component having the composition information of the selected chemical component as an element. Function form determining means for determining a function form; information indicating a relationship between a selected chemical component including the determined function form and a measured true density value and / or an estimated true density; and removing abnormal data from the standard data. 18. The apparatus according to claim 17, further comprising: a true density estimation information system determining unit that determines a true density estimation information system based on the information.
【請求項19】 真密度推定情報作成手段における化学成
分選択手段が、前記標準化学成分と真密度実測値及び/
又は推定真密度との関係を示す情報に基づき、標準デー
タから異常データを除去する異常データ除去手段を含ん
でなることを特徴とする請求項17記載の材料の真密度推
定装置。
19. The chemical component selecting means in the true density estimation information creating means, wherein the standard chemical component and the true density actual measurement value and / or
18. The apparatus for estimating the true density of a material according to claim 17, further comprising abnormal data removing means for removing abnormal data from the standard data based on information indicating a relationship with the estimated true density.
【請求項20】 真密度推定情報作成手段における化学成
分選択手段が、前記標準化学成分と真密度実測値及び/
又は推定真密度との関係を示す情報から,推定精度を低
下させる化学成分を選択し除去する手段と、前記標準化
学成分と真密度実測値及び/又は推定真密度との関係を
示す情報から,真密度の推定に必要な化学成分を選択し
最適化する手段とを含んでなり、これらの工程を適宜繰
り返して行うことにより真密度推定に必要な化学成分を
選択することを特徴とする請求項16記載の材料の真密度
推定装置。
20. The chemical component selecting means in the true density estimation information creating means, wherein the standard chemical component and the true density actual measurement value and / or
Or, from the information indicating the relationship with the estimated true density, means for selecting and removing a chemical component that reduces the estimation accuracy, and from the information indicating the relationship between the standard chemical component and the true density measured value and / or the estimated true density, Means for selecting and optimizing a chemical component necessary for estimating the true density, and selecting a chemical component necessary for estimating the true density by repeating these steps as appropriate. 16. An apparatus for estimating a true density of a material according to 16.
【請求項21】 真密度推定情報作成手段における化学成
分選択手段が、標準化学成分の妥当性を確認するととも
に、必要に応じて標準化学成分を変更する標準化学成分
変更手段を含んでなることを特徴とする請求項20記載の
材料の真密度推定装置。
21. The chemical component selecting means in the true density estimation information creating means confirms the validity of the standard chemical component and includes a standard chemical component changing means for changing the standard chemical component as necessary. 21. The apparatus for estimating a true density of a material according to claim 20, wherein:
【請求項22】 請求項1ないし請求項15により得られた
真密度推定情報により被推定材料の真密度を推定し、該
推定真密度と被推定材料のみかけ密度から被推定材料の
空洞量を推定してなることを特徴とする材料の空洞量推
定方法。
22. A method for estimating a true density of a material to be estimated based on the true density estimation information obtained by claim 1 to claim 15, and calculating a cavity amount of the material to be estimated from the estimated true density and an apparent density of the material to be estimated. A method for estimating the amount of cavities in a material, characterized by being estimated.
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