1999 Fiscal Year Annual Research Report
単結晶超合金異相界面近傍のマイクロ・メゾ構造と強化機構の解明および高機能化
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11450044
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
冨田 佳宏 神戸大学, 工学部, 教授 (10031147)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安達 泰治 神戸大学, 工学部, 助教授 (40243323)
中井 善一 神戸大学, 工学部, 教授 (90155656)
渋谷 陽二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70206150)
屋代 如月 神戸大学, 工学部, 助手 (50311775)
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| Keywords | 金属間化合物 / ニッケル基単結晶超合金 / 結晶塑性 / 高機能化 / シミュレーション / 分子動力学法 / ミスフィットエネルギ / 均質化法 |
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| Research Abstract |
本研究では、単結晶超合金を対象とし、異相界面近傍のマイクロ・メゾ構造と強化機構を解明し材料の高機能化を図るための基礎研究を行い、以下の成果を挙げた。
(1)既設の電子顕微鏡・原子間力顕微鏡を用いて、単結晶材料に変形を加え、結晶内における不均一変形と負荷方位の関連、析出材料の異相界面近傍のマイクロ・メゾスケールの構造変化を詳細に観察した。
(2)異相界面近傍の,分子動力学によるマイクロスケールの変形挙動のシミュレーションモデルを構築し、、格子構造安定性から界面の安定性を検討した。同時に、異相界面近傍は通常の金属材料とは異なるために、シミュレーション領域の設定あるいは周期境界の妥当性,ポテンシャルの選定等を慎重に検討し適切なモデルを構築した。ついで,ミスフィット量ならびにエネルギを評価した.
(3)析出相の単位構造を決定し、それに均質化手法と高次連続体理論を援用することにより、マクロな3次元応答を表すマクロメカニカルモデルを構築し、その応答をシミュレートするプログラムを作成した。同モデルによって、析出材料の強化機構を説明することができ、任意の方向に負荷した場合の材料の応答特性を初めて評価した。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] Yoshikazu Higa: "Computatinal Predection of Mechanical Properties of Nickel-Based Superalloy with Gamma Prime Phase Precipitates"Proc,ICM8,Progress in echanical Behaviour of Materials. 1095-1099 (1999)
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[Publications] Xi Yuan: "Application of Asymptotic Homogenization Method for Micropolar Materials"Theoretical and Applied Mechanics. 48. 149-154 (1999)
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[Publications] 北村隆行: "第三のメゾ破壊のシミュレーション"日本機会学会論文集. 65A-631. 425-431 (1999)
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[Publications] Yoshihiro Tomita: "Modeling and Estimation of Deformation Behavior of Particle Reinforced Metal-Matrix Composite"Int.J.Mech.Sci.. (印刷中). (2000)
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[Publications] Yuan Xi: "A Homogenization Method for Analysis of Heterogeneous Cosserat Materials"Proc.AEPA2K. (印刷中). (2000)
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[Publications] Yosihiro Tomita: "Multiscale Modeling and Estimation of Deformation Behavior of Metal-Matrix Composite"Proc.AEPA2K. (印刷中). (2000)
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[Publications] Yoshikazu Higa: "Computational Modeling of deformation Behavior of Mickel-based Superalloy with Gamma Prime Phase Precipitates"Proc.AEPA2K. (印刷中). (2000)
