2000 Fiscal Year Annual Research Report
材料組織制御と高機能化のための集合組織予測システムの開発
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12450292
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
関根 和喜 横浜国立大学, 工学部, 教授 (40017934)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 慎司 横浜国立大学, 工学部, 助手 (50293171)
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| Keywords | 組織制御 / 高機能化 / 集合組織 / 多結晶型性 / 結晶回転 / ODF / 不均質変形 |
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| Research Abstract |
塑性加工と熱処理を組み合わせた工程で発生する金属材料の結晶集合組織をコントロールし、新規材料特性の創生、あるいは材質改善・向上を行うためには、加工・熱処理中に形成される結晶集合組織を定量的に予測・評価する技術が必要となる。そこで、本研究では、多結晶塑性モデルならびに結晶回転解析理論の定式化を行い、それらの成果と三次元結晶方位分布関数(ODF)解析プログラムに基づき、小規模なコンピューター・システムの使用によって、任意の塑性加工と変態とを受けた結晶性材料製品中に発達する集合組織とそれに基ずく材質特性を、対話形式でかつ定量的に予測・評価できる計算機プログラムの試作と、それに伴うソフト技術の開発を行った。特に平成12年度では、多結晶体の基本塑性変形モデルとして、大変形問題に対し簡便かつ有効と考えられているTaylor-Bishop-Hill流の結晶塑性論を採用し、材料に指定される変位勾配成分が全て拘束されるのではなく、いくつかの成分が"大体その値になる"という曖昧性を含んだ、いわゆるFuzzy理論によるモデル化と定式化を行った。さらに粒界近傍でのmisfit strainによる局所的方位回転解析手法をこれに導入して、集合組織と粒界近傍で発生するローカルカーベチャを定量的に予測する手法を構築した。また、変形中の方位回転の追跡は結晶回転場の発展方程式を解くことによって精度のよい解を得ることができるので、これによる方位変化追跡プログラムを作成した。塑性異方性などの材質特性についても、多結晶塑性論にもとずきモデル化を行った。以上で得られた解析・計算アリゴリズムをもとに、塑性加工様式の変形パラメータをリンクし、集合組織を予測するための計算機プログラムをほぼ構築することができた。本年度の成果をもとに次年度以降、基本プログラムの完成とその有効性の確認を行う。
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