• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Macroscopic elastoplasticity model with intrinsic material length scales

Research Project

Project/Area Number 16K05964
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Kuroda Mitsutoshi  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70221950)

Research Collaborator Koizumi Takayuki  山形大学, 技術系職員
Nakata Yuhei  山形大学, 大学院生
Shimada Tomoya  山形大学, 大学院生
Morita Shu  山形大学, 大学院生
Nibe Kento  山形大学, 大学院生
Kurumatani Anna  山形大学, 工学部生
Shika Yuta  山形大学, 工学部生
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords塑性構成式 / 金属材料 / 強化機構 / 結晶塑性 / 塑性論 / 粒界効果 / バウシンガー効果 / ひずみ勾配理論 / 結晶粒微細化効果 / 転位強化 / アルミニウム / 銅 / 結晶粒微細化 / 寸法効果 / 機械材料・材料力学 / 弾塑性論
Outline of Final Research Achievements

The present study aims at developing a practical elastoplasticity model with intrinsic material length scales, Metals with fine crystal grains processed by severe plastic deformation (SPD) method are chosen as the target materials. Bauschinger tests (tension/compression tests) were performed to estimate roles of grain boundaries. The test results suggest that grain boundaries in SPD processed metals does not act as strong barriers to dislocation movement. Results of dislocation density measurements suggest that SPD processed metals are mainly strengthened by high density of dislocations rather than grain size or grain boundary effects. Furthermore, it was found that SPD processed metals possesses significant strain rate (or time) dependency. The information obtained in the present study gives foundations for constructing a new practical elastoplasticity theories.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は,材料の固有寸法因子を考慮した実用塑性変形理論を実験事実に基づいて開発することを目的としたものである.研究過程で,粒界の役割,結晶粒微細化過程における強度発現メカニズム,加工による大きなひずみ速度依存性出現などに関する新しい知見が多数得られた.これらは,従来認識されてい知見とは大きく異なるものである.本研究成果は,新しい塑性理論構築の基盤であるとともに,金属の巨視的な力学物性をより深く理解するための新しい研究潮流の端緒となることが期待される.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Grain size effects in aluminum processed by severe plastic deformation2018

    • Author(s)
      Koizumi Takayuki、Kuroda Mitsutoshi
    • Journal Title

      Materials Science and Engineering: A

      Volume: 710 Pages: 300-308

    • DOI

      10.1016/j.msea.2017.10.077

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多結晶金属におけるバウシンガー効果の発現機構に関する研究2018

    • Author(s)
      森田周・黒田充紀
    • Organizer
      第31回計算力学講演会(日本機械学会)(2018.11.23~25 徳島大学 常三島キャンパス)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高次ひずみ勾配理論を用いた不均一塑性変形の解析2018

    • Author(s)
      仁部絢斗・黒田充紀
    • Organizer
      第31回計算力学講演会(日本機械学会)(2018.11.23~25 徳島大学 常三島キャンパス)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Strengthening Mechanisms in Fine‐Grained Metals Processed by Severe Plastic Deformation2018

    • Author(s)
      Mitsutoshi Kuroda, Takayuki Koizumi
    • Organizer
      IUTAM Symposium on Size-Effects in Microstructure and Damage Evolution, Technical University of Denmark, 2018.5.28~6.1.
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 繰返し重ね接合圧延によって作製した超微細結晶粒純アルミニウムにおけるSD効果2017

    • Author(s)
      小泉隆行,鹿勇太,黒田充紀
    • Organizer
      一般社団法人軽金属学会第133回秋期大会(2017.11.4~5 宇都宮大学陽東キャンパス)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 繰返し重ね接合圧延によって作製した超微細結晶粒純アルミニウムにおける応力緩和挙動2017

    • Author(s)
      小泉隆行,車谷安奈,黒田充紀
    • Organizer
      一般社団法人軽金属学会第133回秋期大会(2017.11.4~5 宇都宮大学陽東キャンパス)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 繰返し重ね接合圧延によって作製した超微細結晶粒純アルミニウムにおける結晶粒径効果の検討2017

    • Author(s)
      小泉隆行,島田知弥,黒田充紀
    • Organizer
      一般社団法人軽金属学会第133回秋期大会(2017.11.4~5 宇都宮大学陽東キャンパス)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 超微細結晶粒純銅におけるバウシンガー効果と結晶粒径の関係2017

    • Author(s)
      中田友平,小泉隆行,黒田充紀
    • Organizer
      第57回日本銅学会講演大会 (2017.11.18~19 富山大学 五福キャンパス)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 超微細結晶粒アルミニウムにおける応力緩和挙動2016

    • Author(s)
      小泉隆行,黒田充紀
    • Organizer
      軽金属学会第131回秋季大会(軽金属学会)
    • Place of Presentation
      茨城大学工学部
    • Year and Date
      2016-11-05
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 超微細結晶粒純銅におけるバウシンガー効果2016

    • Author(s)
      小泉隆行,中田友平,黒田充紀
    • Organizer
      第56回日本銅学会講演大会(日本銅学会)
    • Place of Presentation
      東海大学高輪キャンパス
    • Year and Date
      2016-10-29
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] バウシンガー効果測定を用いた超微細結晶粒材料の粒界効果の推定2016

    • Author(s)
      小泉隆行,黒田充紀
    • Organizer
      第29回計算力学講演会(日本機械学会 )
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-22
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Funded Workshop] Advances in Engineering Plasticity and its Application XIII (AEPA 2016)2016

    • Place of Presentation
      東広島市(芸術文化ホール くらら)
    • Year and Date
      2016-12-04
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi