2003 Fiscal Year Annual Research Report
金属ガラスの変形機構を考慮したマルチスケールモデリングの研究
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15074214
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
渋谷 陽二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70206150)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 章 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (40250815)
小山 敦弘 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40324800)
尾方 成信 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20273584)
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| Keywords | 金属ガラス / 分子動力学法 / 降伏現象 / 降伏曲面 / 2元系 |
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| Research Abstract |
周期性を持たない金属ガラスの変形に関する基礎メカニズムは,一般の金属のように転位に起因するすべり変形挙動とは大きく異なる.したがって,これまで転位の運動に着目した変形場をとらえる力学理論の方向性とは全く異なる概念の提案と,その力学モデルの構築が不可欠である.結晶性材料の場合,結晶方位に基づく結晶学的規則(ローカルルール)の下で,長距離効果の弾性相互作用場により変形場が支配されている.一方,ローカルルールの設定されるドメインが,金属ガラスの場合不均質構造であり,局所的に結晶化した場合のナノ組織である.外部負荷における金属ガラスの変形挙動の基礎的な理解のため,本年度は2元系の組成に対するアモルファス構造を分子動力学シミュレーションにより作成し,2軸応力負荷の下での降伏現象,ならびに降伏曲面に関する検討を行った.Zr-Cuの2元系に対して種々の作成法により初期構造を作成し,実験から得られている動径分布関数に合うことを確認した.そして,2軸引張りシミュレーションの結果,静水圧を考慮したvon Misesの降伏曲面が最もその特性を表現していることを見いだした.これは,最近出版された論文で言われているMohr-Coulomb則に合致することと異なっている.結晶性材料とは異なり,降伏点の定義が明確に定まらない結果,その降伏応力の整理の仕方に相違点があると思われる.特に,圧縮側での相違点に関して,内部構造変化に着目しながら今後検討を加える必要がある.
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[Publications] 譯田真人, 尾方成信, 渋谷陽二: "分子動力学法を用いた2元系アモルファス合金の強度則の検討"日本機械学会関西学生会卒業研究発表講演会講演前刷集. 1-14 (2004)
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[Publications] 竹内 章, 井上明久: "金属ガラスおよびアモルファス合金の形成能の熱力学的評価"まてりあ. 42・5. 413-421 (2003)
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[Publications] A.Takeuchi, A.Inoue: "Computer-Aided Development of Multicomponent Metallic Glasses"Materials Research Society Symposium Proceedings. 754. 35-46 (2003)
