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弾性表面凹凸に基づく変形および破壊のクリティカル・ポイントの予測

Research Project

Project/Area Number 20656021
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

多田 直哉  Okayama University, 大学院・自然科学研究科, 教授 (70243053)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords弾性表面凹凸 / 塑性変形 / 純チタン / デジタルホログラフィック顕微鏡 / デジタル高度相関法 / 圧縮負荷 / すべり線
Research Abstract

本研究では,金属材料に力学的弾性負荷を与え,その状態で表面凹凸の観察,測定を実施するとともに,同材料にさらに大きな力学的負荷を与えることで,塑性変形や局所破壊を生じさせ,それらと弾性表面凹凸との対応について検討した一また,弾性表面凹凸から材料表面上で局所変形や破壊が開始する箇所を予測するための基礎的検討を実施した.本年度に得られた主な成果を以下に示す.
・ 前年度に実施した予備的実験を基に,表面を電解研磨等により平滑化した純チタン直方体試験片の圧縮中断試験を実施し,その表面をデジタルホログラフィック顕微鏡(以下DHM)で観察した.その結果,平滑化した試験片であっても,その表面に存在するナノオーダーの凹凸により,変形前後における同一場所の同定が可能であるとともに,その凹凸の度合いが圧縮負荷とともに増加していることが明らかとなった.'・局所塑性変形の開始を示すすべり線の発生およびその方向を,材料表面凹凸の方向性を示すパラメータで定量化することが可能であった.
・ 圧縮負荷に伴う高度分布の方向性パラメータの変化から局所塑性変形の開始を予測できる可能性が示された.
・ 純チタン試験片の引張試験を実施し,圧縮試験と同様にDHMで表面高度測定を実施した.その結果,圧縮試験と同様にナノオーダーの凹凸から材料表面上での位置同定が可能であり,また,局所塑性変形が観察された.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2009

All Journal Article (5 results) Presentation (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Regional Identification by Digital Height Correlation of Nanolevel Surface Profile2009

    • Author(s)
      N.Tada, 他
    • Journal Title

      Final Program and Abstracts, SEM 2009 Fall Symposium and Workshop, Advanced Image-Based Measurement Methods : Recent Developments and Applications in Engineering and Medicine

      Pages: 15-15

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] デジタル高度相関法に基づく材料表面の同一領域認証2009

    • Author(s)
      多田直哉
    • Journal Title

      日本保全学会第6回学術講演会要旨集

      Pages: 419-422

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      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] ナノレベルのデジタル高度相関法を用いた材料表面の同一領域認証2009

    • Author(s)
      多田直哉, 他
    • Journal Title

      日本非破壊検査協会平成21年度春季大会講演概要集

      Pages: 107-108

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] デジタルホログラフィック顕微鏡を用いた純チタン試験片の圧縮に伴う表面凹凸変化に関する検討2009

    • Author(s)
      八木伸暁, 他
    • Journal Title

      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会講演論文集 No. 095-1

      Pages: 33-34

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  • [Journal Article] 多結晶金属材料の圧縮変形により生じる表面凹凸に関する結晶塑性解析2009

    • Author(s)
      安西宏晃, 他
    • Journal Title

      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会講演論文集 No. 095-1

      Pages: 29-30

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Regional Identification by Digital Height Correlation of Nanolevel Surface Profile2009

    • Author(s)
      N.Tada
    • Organizer
      SEM 2009 Fall Symposium and Workshop, Advanced Image-Based Measurement Methods : Recent Developments and Applications in Engineering and Medicine
    • Place of Presentation
      Columbia, South Carolina, USA
    • Year and Date
      2009-10-06
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  • [Presentation] デジタルホログラフィック顕微鏡を用いた純チタン試験片の圧縮に伴う表面凹凸変化に関する検討2009

    • Author(s)
      八木伸暁
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
    • Place of Presentation
      宇部市
    • Year and Date
      2009-03-06
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  • [Presentation] 多結晶金属材料の圧縮変形により生じる表面凹凸に関する結晶塑性解析2009

    • Author(s)
      安西宏晃
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
    • Place of Presentation
      宇部市
    • Year and Date
      2009-03-06
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      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特定部位検出方法, 及び該方法を用いた試料分析装置2009

    • Inventor(s)
      粉川良平, 多田直哉
    • Industrial Property Rights Holder
      (株)島津製作所
    • Industrial Property Number
      2009-051773
    • Filing Date
      2009-03-05
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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