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2007 Fiscal Year Annual Research Report

微小領域の弾塑性評価技術の構築と環境助長割れ機構解析への適用

Research Project

Project/Area Number 19760075
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

米津 明生  Osaka University, 大学院・工学研究科, 助教 (40398566)

Keywords押込み法 / 局所弾塑性特性評価 / 微小薄膜材料
Research Abstract

本研究では,押込み法(インデンテーション法)による新しい弾塑性評価を開発することを第一の目的としている.押込み法は,局所的に材料の力学特性を測定できるため,薄膜などの微小材料や微小領域の特性評価を行えるとともに,その特性の分布も把握することが可能である.平成19年年度は,新規な弾塑性評価手法の開発を目的とし,有限要素法のパラメトリック解析から広範囲な材料特性に対する押込み曲線を計算した.そして,得られた結果を整理するために新たな次元解析を提案した.これは,押込み曲線と材料の弾塑性特性を関連付ける無次元関数をあらかじめ構築することで,実際の試験から得られる押込み曲線の結果をこの関数に代入し,材料の塑性特性を逆解析的に推定するというアルゴリズムに基づいている.本提案手法は,一つの圧子で行えること,圧子先端の磨耗などの問題は無い(先端Rに依存しない)鋭利な圧子に適用できること,再現良く取得できる押込み負荷過程から塑性特性を逆解析的に推定することなど,新規な評価法とともに実材料に対しても従来の研究では見られないロバストな測定法になっている.さらに本開発手法を薄膜材料(ダイヤモンドライクカーボンDLC膜)の評価ならびに塑性加工材の塑性特性分布測定へと応用した.DLC膜では,変形特性ならびに破壊特性の評価が実用上重要であるが,本手法を用いることによって,DLC膜の変形特性を定量的に評価することを可能にし,破壊特性を調べる上で重要な知見を得ることができた.一方,塑性加工材では材料の加工硬化による機械的性質の変化を調べることが塑性加工プロセスの最適化において重要であるが,本手法により局所的な塑性特性(降伏応力加工硬化指数,引張強度,予ひずみ量)を推定することを可能にした.また,同一材料に対して複数箇所の特性を評価できるので,本手法は塑性特性の分布(マッピング)測定技術として展開できた.

  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] An Algorithm to Determine Plastic Properties of Metals Based onLoading Datain Sing1e Sharp Indentation2008

    • Author(s)
      Akio Yonezu, Hiroyuki Hirakata, Kohii Minoshima
    • Journal Title

      Fundamentals of Nanoindentation and Nanotribology IV, Materials Research Society Symposium Proceedings 1049印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 接触負荷を受けるダイヤモンドライクカーボン膜の破壊メカニズム2008

    • Author(s)
      米津明生, 中山朝之, 小川武史
    • Journal Title

      材料 57-5印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluations of Elasto-Plastic Properties and Fracture Strengthusing Indentation Technique2007

    • Author(s)
      Akio Yonezu, Takeshi Ogawa Mikio Takemoto
    • Journal Title

      Key Engineering Materials 353-358

      Pages: 2223-2226

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 押込み法による引抜き加工材の弾塑性特性評価2008

    • Author(s)
      桑原克毅, 米津明生, 平方寛之, 崎原雅之, 箕島弘二
    • Organizer
      日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2008-03-14
  • [Presentation] Study on Contact Fracture Mechanism of Diamond Like Carbon Film using Acou stic and Electrochemical Measurements2008

    • Author(s)
      Akio Yonezu, Tomoyuki Nakayama, Takeshi Oeawa
    • Organizer
      日本機械学会 2008 M&M International Symposium forYoune Researchers
    • Place of Presentation
      和歌山県白浜温泉
    • Year and Date
      2008-03-09
  • [Presentation] An Algorithm to Determine Plastic Properties using Single SharpIndenter and Its Application for Thin Film2007

    • Author(s)
      Akio Yonezu, Hiroynki Hirakata and Kohii Minoshima
    • Organizer
      2007 MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, MA, USA
    • Year and Date
      2007-11-27
  • [Presentation] インデンテーショlン法におけるDLC膜の破壊メカニズム2007

    • Author(s)
      中山朝之, 米津明生, 小川武史
    • Organizer
      日本機械学会創立11O周年記念2007年度年次大会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2007-09-10
  • [Presentation] 押込み法による弾塑性特性の評価法2007

    • Author(s)
      米津明生, 近藤俊之, 箕島弘二
    • Organizer
      日本材料学会第56期学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2007-05-20
  • [Remarks] 大阪大学

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.acjp/kg-portal/aspi/RX0011D.asp?UNO=16315&page=ReaD

  • [Remarks] 研究開発総合支援ディレクトリ

  • [Remarks]

    • URL

      http://read.jst.go.jp/public/cs_ksh_012EventAction.do?action4=evet&lang_act4=J&judge_act4=2&code_act4=5000068268

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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