2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of fatigue damage evaluation in the early stage using X-ray diffraction
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19K14848
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
熊谷 正芳 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (20582498)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 低サイクル疲労 / 量子ビーム / ラインプロファイル解析 / 疲労組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属材料の疲労現象の理解や評価、予測などの知見は学術的のみならず実用上も重要である。従来は疲労損傷評価法は主にき裂の検知によって行われてきたが、き裂発生前の早期損傷評価が非破壊で可能となれば、経済的にも安全性の面からも意義が大きい。そのため本課題ではき裂発生前段階での疲労損傷評価法の開発を目指している。疲労現象は転位の蓄積など材料の微視組織の状態と密接な関係があり、その評価方法として有力なX線回折強度曲線（ラインプロファイル）の逆解析法である“ラインプロファイル解析法”を用いる。同法では非破壊・非接触で転位密度などの微視組織を定量的に評価することが可能であり、疲労損傷の評価法として期待が大きい。本課題では評価法構築に向けた基礎研究として、ラインプロファイル解析により得られる物理量と疲労現象との関係を明らかとし、将来的な現場レベルでの疲労損傷評価方法の構築へと展開することを目指している。
2020年度は第強度陽子加速器施設J-PARCの物質・生命科学実験施設（MLF）で行った回折測定データのラインプロファイル解析を行い、繰り返し負荷による微視組織の変化を転位密度や結晶子サイズといった物理量によって定量化した。そして、同解析により得られたパラメータと実際の微視組織形態の関係について透過電子顕微鏡（TEM)による観察結果と照らし合わせて考察を行った。
これらの研究成果は国内での学会発表を行った他、論文化の準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
測定済みの中性子回折実験データの解析を進めた他、相補的評価を行うための透過電子顕微鏡（TEM）による組織観察を行った。成果は国内での学会発表を行った他、論文化の準備を進めるなど、概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度に得られた研究成果について、論文化を進めるとともに補強データの取得を目的とした実験を引き続き行い、本研究課題のまとめを行う予定である。
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| Causes of Carryover |
残額が少額であり、次年度予算と合算して研究推進に資するよう有効に使用するため。
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Research Products
(2 results)
