マイクロマシン用強度設計指針の構築

Research Project

Project/Area Number	09875033
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Materials/Mechanics of materials
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	野口博司九州大学, 工学部, 助教授 (80164680)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	青野雄太九州大学, 工学部, 助手 (70264075) 尾田安司九州大学, 工学部, 助手 (20091340) 吉田裕一新日本製鐵(株), 技術開発本部, 主任研究員鬼鞍宏猷九州大学, 工学部, 教授 (90108655)
Project Period (FY)	1997
Project Status	Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help	¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000) Fiscal Year 1997: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords	原子間力顕微鏡 / 分子動力学 / マイクロマシン / マイクロ強度試験 / 単結晶 / 不連続体力学
Research Abstract	本研究では,マイクロマシンの強度設計の際に必要な以下の二つを行った。 1.微小材料の強度データをとるための強度試験機の試作とそれの破壊その場観察への応用原子スケールでの観察が可能な原子間力顕微鏡の下で,強度試験が可能な微小強度試験機を作製した。そして実際に,3%Si-Fe単結晶の疲労試験に用い,その疲労損傷過程を原子間力顕微鏡で観察することによって,単結晶材料の疲労機構を明らかにした。 2.原子寸法に近いスケールの微小構造体の強度解析法の開発分子動力学を連続体と合理的に接合した(MD+MM)モデルを提案し,さらに(MD領域移動モデル)を展開し,実用レベルの解析を可能にした。この方法を用いて,単結晶タングステンの延性-脆性遷移現象を全く実験常数を用いないシミュレーシヨンで解析可能であることがわかった。これらの成果は大変初歩的なものであるが,二つの成果により,マイクロマシンを設計する際に固有な材料試験及び解析が必要であり,さらにそれが本研究に基づけば構築可能であることが明らかになった。