2007 Fiscal Year Annual Research Report
高密度格子欠陥を有する物質・材料のマイクロダイナミクス解析
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18062004
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中谷 彰宏 Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (50252606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下川 智嗣 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 講師 (40361977)
松島 亘志 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (60251625)
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| Keywords | 巨大ひずみ / 計算力学 / 分子動力学法 / 転位 / 多結晶体 / 離散転位動力学法 / 粒子法 / 結晶粒界 |
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| Research Abstract |
大規模分子動力学解析を基本に、粒子法・個別要素法による解析からフェースフィールド塑性力学解析までをシームレスに結びつけるマルチスケールメゾスコピッン塑性力学モデルを開発し、巨大ひずみ付与により創製される材料が示す特異力学特性(高強度と高延性の両立、室温における顕著なひずみ速度依存性、Hall-Petch係数の粒径依存性)の発現メカニズムを、高密度欠陥を有する内部構造の時間発展の観点から統一的に理解することを目的としている。特に、原子モデル系が具備する必要な特徴を保持しながら、ハイブリッド的マルチスケール(分子動力学法と準連続体法、粒子法の結合モデル)や欠陥のみの自由度を陽に取り扱うトランススケール的マルチスケール(離散転位動力学法)を考え、ナノ結晶材料の特異な力学特性の発現メカニズムを解明することを目指した研究を行っており、今年度の主要な研究実績は以下の通りである。
1.擬連続体法と拡張有限要素法および離散転位の作る応力場は短距離応力場であり、孤立転位モデルを用いて、転位と粒界の相互作用を検討した。粒界転位キデルで粒界転位の作る応力場が隣接結晶粒への伝ぱするとき、孤立転位と粒界転位の相対位置によって遮蔽される場合と増幅される場合があることがわかった。
2.き裂より発生した転位と粒界の相互作用のモデルを用いて、extrinsic粒界転位と粒界すべりの関係を調べ、さらに、その緩和が多結晶の粒回転と密接に関係する可能性を示した。
3.多結晶金属の強ひずみ加工解析に、メッシュレス法の一種であるSPH(Smoothed Particles Hydrodynamics)を適用した。2次元強ひずみ加工解析では、ECAP加工解析を安定に行うことができた。得られた試験体内部のせん断ひずみは、堀田らによる簡易推定式と同程度の値となった。
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Research Products
(22 results)
