1995 Fiscal Year Annual Research Report

材料のメゾ・スケールの変形挙動のモデル化とその制御による機能性材料の設計

Research Project

Project/Area Number	07455053
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	富田佳宏神戸大学, 工学部, 教授 (10031147)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	多田幸生神戸大学, 工学部, 教授 (70135812) 安達泰治神戸大学, 工学部, 助手 (40243323) 中井善一神戸大学, 工学部, 助教授 (90155656) 渋谷陽二神戸大学, 工学部, 助教授 (70206150)
Keywords	メゾ・スケールモデル / 機能性材料 / 変形誘起変態 / ポリマー / 高分子鎖 / 内部構造変化 / 構成モデル / シミュレーション
Research Abstract	変形によって喚起される材料のメゾ・スケールの構造の変化による高機能化の可能性に注目し、変形誘起変態あるいは分子鎖の回転の制御により強度,延性,靭性の大幅な向上を図ることを目的とし以下の研究を行った. (1)マルテンサイト変態を伴う塑性現象を利用した鋼(TRIP鋼)をとりあげ,メゾ・スケールせん断帯の交差を主機構とする,温度,ひずみ速度及び応力に依存した変態現象のモデル化を行い変態量の発展方程式の形式で変態量と温度,ひずみ速度,応力の3軸性との関連を表現した. (2)材料に変形を加え,材料内部の変態量を実験的にもとめ,(1)による結果と比較することにより変態現象のモデルの妥当性を検証した. (3)(1)の変態モデルを構成式に組み込み任意の変形のシミュレーションを行なうことができるプログラムを開発し,不均一変形をうける物体の変形挙動のシミュレーションを行い変態量の分布ならびに挙動,延性,靭性を調べた。 (4)(3)のシミュレーションの対象とした物体と同じ物体に変形を加え,実験的に変態量ならびに機械的性質の変化ならびにそれらの値を求めて(3)の結果と比較検討し,その妥当性を検証した. 当初の研究目的に対して,上記のような成果が得られた.これにより,物体の変形挙動を制御することにより変態量の分布を制御し,強度,延性,靭性を変えることが可能となり,金属に対する本研究の初期の目的は達成された.しかしながら,高分子材料に対しては,高分子鎖の絡み点変化メゾスケールモデルを構築したところであり,材料の局所的な構造並びに機械的性質の制御には至っておらず,現在進行中である.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 富田佳宏,田中繁之: "からみ点変化を考慮した分子鎖網目理論によるガラス状ポリマーの構成式と変形挙動のシミュレーション" 日本機械学会論文集. 61. 120-126 (1995)
[Publications] Yoshihiro Tomita Takehiro Fujimoto: "Plane strain flow localization in tension blocks obeying strain-gradient-dependent constitutive equation" Materials Science Research Int.1. 254-259 (1995)
[Publications] Yoshihiro Tomita Takeshi Iwamoto: "Constitutive modeling of TRIP steel and its application to the improvement of mechanical properties" Int. J. Mech. Sci.37. 1295-1305 (1995)
[Publications] Yoshihiro Tomita Takeshi Iwamoto: "Computational Simulation of Enhancement of Ductility in TRIP Steels Due to Environmental Temperature Control During Deformation Processes" Proc. Plasticity'95. 331-334 (1995)
[Publications] Masao Tanaka, Taiji Adachi, Yoshihiro Tomita: "Lattice continuum model of cancellous bone" Proc. 4th China-Japan-USA-Singapore Conference on Biomechanics. 166-169 (1995)
[Publications] Youji Shibutani, J. L. Bassani, V. Vitek: "Mesoscopic Non-local Properties by Linking Approach of Generalized Continuum to Atomistic Model" Proc. AEPA'96.

1995 Fiscal Year Annual Research Report

材料のメゾ・スケールの変形挙動のモデル化とその制御による機能性材料の設計

Principal Investigator

富田 佳宏 神戸大学, 工学部, 教授 (10031147)

Research Products

[Publications] 富田佳宏,田中繁之: "からみ点変化を考慮した分子鎖網目理論によるガラス状ポリマーの構成式と変形挙動のシミュレーション" 日本機械学会論文集. 61. 120-126 (1995)

[Publications] Yoshihiro Tomita Takehiro Fujimoto: "Plane strain flow localization in tension blocks obeying strain-gradient-dependent constitutive equation" Materials Science Research Int.1. 254-259 (1995)

[Publications] Yoshihiro Tomita Takeshi Iwamoto: "Constitutive modeling of TRIP steel and its application to the improvement of mechanical properties" Int. J. Mech. Sci.37. 1295-1305 (1995)

[Publications] Yoshihiro Tomita Takeshi Iwamoto: "Computational Simulation of Enhancement of Ductility in TRIP Steels Due to Environmental Temperature Control During Deformation Processes" Proc. Plasticity'95. 331-334 (1995)

[Publications] Masao Tanaka, Taiji Adachi, Yoshihiro Tomita: "Lattice continuum model of cancellous bone" Proc. 4th China-Japan-USA-Singapore Conference on Biomechanics. 166-169 (1995)

[Publications] Youji Shibutani, J. L. Bassani, V. Vitek: "Mesoscopic Non-local Properties by Linking Approach of Generalized Continuum to Atomistic Model" Proc. AEPA'96.

富田佳宏神戸大学, 工学部, 教授 (10031147)