原子クラスター構造体の形態・機能・強度の計算機援用評価

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750063
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 齋藤 賢一 関西大学, 工学部, 専任講師 (90294032)
• Keywords: 分子動力学 / クラスター / 平滑化粒子流体力学法(SPH法) / 材料強度 / ナノ構造 / 銅 / 界面 / 計算力学

Research Abstract

第二年度である本年度,昨年度の結果を踏まえて実行した詳細テーマは以下の通りである.それぞれに対して,対外的な研究発表を行なっている.
(1)原子クラスターから構成される構造体の強度評価
(2)SPH法による固体材料強度の解析
(1)では,分子動力学法を用いて,原子クラスターを組み合わせて様々な構造ができることを確認し,その引張変形および破壊の過程を予測できる可能性を示唆した.ナノ材料としての強度を考察するための方法論を提案することに至っている.また,これらの構造の強度を支配する各種因子について調べ,様々な知見を得ている.
(本報告書項目11,雑誌論文の1-4番目と6番目)
(2)では,先年度の散逸粒子動力学(DPD)法による検討と関連させて,さらに空間スケールを大きくできるSPH(smoothed particle hydrodynamics:平滑化粒子流体力学)法の解析をスタートした.本年度は界面強度についての考察を行っており,現在進行中である.これは分子動力学法の解析スケールアップを目的とした研究であり,本研究課題をさらに発展させる可能性がある.
(本報告書項目11,雑誌論文の5番目)
総括して,昨年度の成果を基礎として,さらなる一年間の研究活動の結果,原子クラスター構造体の形態・機能・強度について未理解の部分の多くを明らかにしている.

Research Products

• [Publications] 齋藤, 新家: "原子クラスター構造体の力学特性の計算機援用評価第1報・原子クラスター界面に生じる欠陥構造"日本機械学会論文集,A編. 70・690. 183-190 (2004)
• [Publications] K.Saitoh, S.Nagase, H.Kitagawa, N.Shinke: "Molecular Dynamics Study on Morphology and Strength of Copper Atomic-cluster-assembled Structure"IUTAM-Symposium "Mesoscopic Dynamics in Fracture Process and Strength",Book of Abstracts. 34 (2003)
• [Publications] Ken-ichi Saitoh, Noboru Shinke, Syuichi Nagase: "Compatibility among Morphology, Functionality, and Strength of Copper Atomic-cluter-assembled Materials : A Molecular Dynamics Study"International Conferences on Computational Mesomechanics(Mesomechanics2003),"Proceedings of MESOMECHANICS". 64-71 (2003)
• [Publications] K.Saitoh, N.Shinke: "Atomistic strength of atomic-cluster-assembled structure"ICMS-CSW2004 (International Conference on Molecular Simulation and Computational Science Workshop), Abstract. 170-171 (2004)
• [Publications] 館岡, 齋藤, 新家, 真家: "SPH法を用いた材料界面の力学解析"日本機械学会関西支部第79期通常総会講演会. No.044-1. (11-)21-(11-)22 (2004)
• [Publications] 齋藤, 長瀬, 新家: "原子クラスター構造体の原子論的強度-破壊現象とその要因-"日本機械学会関西支部第79期通常総会講演会. No.044-1. (3-)15-(3-)16 (2004)