フェーズフィールド法によるＬＰＳＯ型マグネシウム合金の強化機構の解明

• Project Area: Materials Science of synchronized LPSO structure -Innovative Development of Next-Generation Lightweight Structural Materials-
• Project/Area Number: 24109504
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 高木 知弘 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (50294260)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2013: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: LPSO型マグネシウム合金 / 数値シミュレーション / フェーズフィールド法 / 有限要素法 / キンク変形 / 転位動力学法 / 動的再結晶

Research Abstract

平成24年度に進めていた動的再結晶モデルの成果を整理し，2編の論文を執筆し掲載された．本年度は，LPSO型マグネシウム合金の二つの強化機構のうち，キンクバンド形成に関する研究を行った．本年度前半においては，個々の転位のダイナミクスを取り扱うことができるフェーズフィールド転位動力学モデルを導出し，2次元1すべり系問題に対するプログラミングを行った．ここで，フェーズフィールド方程式は差分法を用い，応力場の評価には有限要素法を用い離散化を行った．年度後半においては，前半に作成したフェーズフィールド転位動力学法のプログラムを用いることで，LPSO型マグネシウム合金の実験で観察されているLPSO相のキンク変形における「くさび形」キンク変形に対応する転位配列が生み出す応力場の評価を行った．この結果，くさび形配列の種類によって，くさび先端部の応力集中の仕方が異なり，キンク変形が生じる過程が異なることを示唆する結果を出した．

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Multiscale modeling of hot-working with dynamic recrystallization by coupling microstructure evolution and macroscopic mechanical behavior (2014)
  • Author(s): T. Takaki, C. Yoshimoto, A. Yamanaka, Y. Tomita
  • Journal Title: Int. J. Plast Volume: 52 Pages: 105-116
  • DOI: 10.1016/j.ijplas.2013.09.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multiscale Hot-working Simulations Using Multi-phase-field and Finite Element Dynamic Recrystallization Model (2014)
  • Author(s): C. Yoshimoto, T. Takaki
  • Journal Title: ISIJ International Volume: 54 Issue: 2 Pages: 452-459
  • DOI: 10.2355/isijinternational.54.452
  • NAID: 130003392890
  • ISSN: 0915-1559, 1347-5460
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Phase-field転位動力学法によるLPSO相のキンク変形シミュレーション (2014)
  • Author(s): 高木知弘
  • Organizer: 日本機械学会関西支部第89期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
• [Presentation] Phase-field法によるLPSO型マグネシウム合金の動的再結晶シミュレーション (2013)
  • Author(s): 高木知弘
  • Organizer: 日本機械学会 2013年度年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Invited
• [Presentation] New Multi-Scale Hot-Working Model for Dynamic Recrystallization Materials (2012)
  • Author(s): T. Takaki
  • Organizer: 6th International Conference on Multiscale Materials Modeling (MMM2012)
  • Place of Presentation: Biopolis, Singapore
  • Year and Date: 2012-10-15
• [Presentation] 熱間加工マルチスケールモデルの構築と基本特性評価 (2012)
  • Author(s): 高木知弘
  • Organizer: 日本機械学会 第25回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 神戸市ポートアイランド南地区
  • Year and Date: 2012-10-06