KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 20608096

絞り込み条件

検索結果: 8件 / 研究者番号: 20608096

表示件数:

1. 水素由来の『硬化』に起因する脆化メカニズムの解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関	東北大学
研究代表者	小山元道東北大学, 金属材料研究所, 准教授
研究期間 (年度)	2024-04-01 – 2027-03-31交付
キーワード	水素脆化 / 転位運動 / 電子チャネリングコントラスト / 固溶強化 / 鉄合金
研究開始時の研究の概要	水素脆化因子として水素による材料軟化の影響が広く研究されている。しかし、“水素は材料を硬化させる”と報告されることも多い。この矛盾は次の事実で説明される。(1) 水素による軟化または硬化の挙動は水素量依存性があり、高い水素量では硬化を示す。(2) 水素-転位相互作用には薄膜効果がある。つまり、現在の ...

2. き裂先端の影響を考慮した新たな破壊力学の展開

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関	佐賀大学
研究代表者	武富紳也佐賀大学, 理工学部, 准教授
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	き裂 / 破壊力学 / 離散構造 / 第一原理計算 / 表面反応 / 計算力学
研究開始時の研究の概要	巨視き裂に対して構築された破壊力学では，き裂先端の取り扱いが長年の課題となっている．本研究ではまず，エネルギー要件と応力要件を同時に満足した新しい脆性き裂成長条件を定式化する．さらに，き裂先端の微視的離散構造の影響を考慮した定式化も行い，Lattice Trapping現象の発現条件とその規模を明ら ...
研究実績の概要	巨視き裂に対して構築された破壊力学では，き裂先端の取り扱いが長年の課題となっている．一方で，脆性き裂進展にはエネルギー要件と応力要件の双方を満足する必要がある．本研究ではまず，エネルギー要件と応力要件を同時に満足した新しい脆性き裂成長条件の定式化を試みた．両要件を満足する脆性き裂成長要件式を構築し， ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (3件うち国際共著 1件、査読あり 3件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件)

3. 格子欠陥による熱特性局所揺らぎの評価・制御手法の開発

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分19020:熱工学関連
研究機関	佐賀大学
研究代表者	武富紳也佐賀大学, 理工学部, 准教授
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31完了
キーワード	格子欠陥 / 熱特性 / 電気特性 / 等価回路網
研究開始時の研究の概要	近年，フォノン解析などを用いて熱伝導メカニズムの微視的検討が行われているが，金属などでは自由電子の寄与が支配的なため純粋に理論的な評価は行われていない．Wiedemann-Franz則にも示されるとおり，電気特性と熱特性には自由電子の寄与という共通項があるため強い相関がある．本研究では格子欠陥近傍の ...
研究成果の概要	自由電子が寄与する金属材料の熱特性に関する局所特性評価手法は存在しない．また，微細化が進む半導体配線では，格子欠陥に起因した局所的な電気/熱抵抗が顕在化する．これら電気特性と熱特性には強い相関がある．本研究では等価回路網モデルを用いた評価手法を開発した．原子間距離に比例した局所電気抵抗を考慮すること ...

この課題の研究成果物	学会発表 (1件)

4. トランススケール解析による低合金鋼の水素－空孔－塑性ひずみ関連破壊現象の解明

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関	京都先端科学大学
研究代表者	松本龍介京都先端科学大学, 工学部, 准教授
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31完了
キーワード	水素脆化 / 格子欠陥 / 原子シミュレーション / 力学特性 / 延性 / 鉄 / 材料強度 / 計算力学 / 変形機構
研究開始時の研究の概要	低合金鋼において，水素存在時には破壊の前駆段階で局所的に多量の空孔が生成していること，それらが一度生成すると水素を放出させても延性が回復しないことが示されている．本課題では，空孔の分布状態と脆化率の関係を得ることで，水素脆化のクライテリオンを空孔分布の点から明らかにする．水素―空孔―転位（塑性ひずみ ...
研究成果の概要	低合金鋼において，水素存在時には破壊の前駆段階で局所的に多量の空孔が生成していること，それらが脆化と強く関連していることが示されてきた．本研究では，統計熱力学と電子・原子レベルのシミュレーションおよびメゾ・マクロスケールの連続体力学的手法によって転位／空孔の運動挙動をモデル化し，スケールを跨いだトラ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (9件うち査読あり 8件、オープンアクセス 5件) 学会発表 (22件うち国際学会 6件、招待講演 7件) 備考 (3件)

5. 水素環境における単純組成鋼中の格子欠陥挙動の統計熱力学的状態規定に基づく解析

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	機械材料・材料力学
研究機関	京都大学
研究代表者	松本龍介京都大学, 工学研究科, 講師
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	水素脆化 / 格子欠陥 / 変形機構 / 材料強度 / 計算力学 / 第一原理計算 / 炭素 / 拡散 / 機械材料・材料力学 / 金属物性 / 計算物理 / 分子動力学
研究成果の概要	統計熱力学に基づいて初期原子配置を決定した上で全ての解析を行った．炭素に関して，格子中や粒界，自由表面での水素原子との相互作用エネルギーを明らかにした．また，計算によって空孔クラスター，転位，粒界からの水素脱離曲線を求めた．一方，空孔クラスターへの原子空孔の結合エネルギーを評価し，その結果から空孔ク ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (4件うち査読あり 4件) 学会発表 (34件うち国際学会 11件、招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (2件)

6. 水素脆化素過程モデルの構築とその応用

研究課題

研究種目	若手研究(A)
研究分野	機械材料・材料力学
研究機関	佐賀大学
研究代表者	武富紳也佐賀大学, 理工学部, 准教授
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	水素脆化 / 格子欠陥 / 転位 / 材料強度 / 純鉄 / 分子静力学 / 転位動力学 / 機械材料・材料力学 / 分子静力学法 / 環境強度 / 疲労 / 転位の可動性 / 分子動力学 / 金属物性
研究成果の概要	社会的要請の高まっている水素脆化メカニズム解明のため，水素脆化素過程の各プロセスについて着目した研究を実施した．特に，原子シミュレーションから転位の運動速度が力学条件と水素濃度によって逆の傾向をみせることが示された．ナノインデンテーション試験を実施したところ，水素濃度によって材料が硬化・軟化の性質を ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件うち査読あり 1件) 学会発表 (13件うち国際学会 5件、招待講演 1件) 図書 (3件)

7. 物質拡散に及ぼす応力勾配の影響評価手法の開発

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	機械材料・材料力学
研究機関	佐賀大学
研究代表者	武富紳也佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2014-03-31完了
キーワード	水素拡散 / 水素脆化 / 分子動力学 / 分子静力学 / 水素マイクロプリント法 / 拡散係数 / 分子静力学法
研究概要	拡散現象は工学における様々な反応の素過程のひとつである．例えば金属中に侵入した水素は，金属内部の水素濃度勾配と応力勾配を駆動力として拡散/凝集することで水素脆化と呼ばれる機械的性質の低下を引き起こす．このような拡散反応を予測するには，高精度な解析技術が必要となる．本研究では原子シミュレーションを用い ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (11件うち査読あり 11件) 学会発表 (31件うち招待講演 4件) 備考 (1件)

8. 応力勾配下での水素拡散に関する基礎的研究

研究課題

研究種目	研究活動スタート支援
研究分野	機械材料・材料力学
研究機関	佐賀大学
研究代表者	武富紳也佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2011-08-24 – 2013-03-31採択後辞退
キーワード	機械材料・材料力学 / 水素脆化 / 分子動力学 / 水素拡散
研究概要	水素をエネルギー源として利用するには,金属材料の強度信頼性確保が課題である.水素による金属材料強度の劣化(いわゆる水素脆化)は,1金属中への水素侵入,2破壊起点(き裂,格子欠陥)への水素の拡散・凝集,3水素による材料強度低下の3つのプロセスが考えられる.水素脆化を予測し未然に防ぐ為には,破壊起点への ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (3件うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)