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2010 Fiscal Year Final Research Report

Multi-Scale Modeling of Deformation of Next Generation High Strength Steel

Research Project

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Project/Area Number 20360055
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

OGATA Shigenobu  Osaka University, 基礎工学研究科, 教授 (20273584)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KIMIZUKA Hajime  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60467511)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Keywordsマルチスケールモデリング / 変形 / 高強度鋼 / フェーズフィールド法 / 不純物拡散 / 分子動力学法 / 第一原理計算法
Research Abstract

We developed a first principles multiscale modeling framework for designing next generation high strength steels based on first principles density functional theory method, accelerated and path integral molecular dynamics methods, and macroscopic and microscopic phase field modeling methods. By using the framework, we analyzed structure formation of steels, diffusion behavior of impurities in iron, evolution of internal structure and impurity diffusion in deforming iron, and ductility, brittleness, toughness of iron and then we eventually obtained fundamental knowledge necessary for designing next generation steels.

  • Research Products

    (28 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (20 results)

  • [Journal Article] Effect of Temperature on Fast Hydrogen Diffusion in Iron2011

    • Author(s)
      君塚肇, 森英喜, 尾方成信
    • Journal Title

      Physical Review B Vol83, No.16

      Pages: 094110

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microscopic Phase Fieldモデルを用いたBCC鉄の刃状およびらせん転位芯構造とパイエルスポテンシャルの評価2011

    • Author(s)
      森英喜, 君塚肇, 尾方成信
    • Journal Title

      日本金属学会誌 Vol.75, No.2

      Pages: 104-109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 分子動力学法によるFCC材料の局所せん断変形に対する安定性の評価2010

    • Author(s)
      牛田裕己, 尾方成信, 君塚肇
    • Journal Title

      材料 Vol.60, No.1

      Pages: 71-78

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of the Dislocation Density in Martensitic Steels Evaluated by Some X-ray Diffusion Methods2010

    • Author(s)
      S.Takebayashi, T.Kunieda, N.Yoshinaga, K.Ushioda, S.Ogata
    • Journal Title

      ISIJ International Vol.50, No.6

      Pages: 875-882

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 固体材料におけるモデリングとシミュレーション2010

    • Author(s)
      尾方成信
    • Journal Title

      応用数理 Vol.20, No.1

      Pages: 57-63

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toughness scales from first-principles2009

    • Author(s)
      S.Ogata, J.Li
    • Journal Title

      Vol.106, No.11

      Pages: 113534

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 経路積分セントロイド分子動力学法によるBCC 金属中の水素拡散性とその温度依存性の評価2009

    • Author(s)
      君塚肇, 森英喜, 牛田裕己, 尾方成信
    • Journal Title

      日本金属学会誌 Vol.73, No.8

      Pages: 571-576

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 第一原理計算によるBCC鉄の一般化積層欠陥エネルギー表面に基づいた転位構造とパイエルス応力の評価2009

    • Author(s)
      森英喜, 君塚肇, 尾方成信
    • Journal Title

      日本金属学会誌 Vol.73, No.8

      Pages: 565-600

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] BCC鉄における水素の粒界・転位・表面拡散の量子動力学2010

    • Author(s)
      君塚肇, 山田和弘, 尾方成信
    • Organizer
      第20回日本MRS学術シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-12-21
  • [Presentation] 欠陥場-拡散場相互作用系のマイクロスコピックフェーズフィールドモデリング2010

    • Author(s)
      森英喜, 竹中唯太, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      第20回日本MRS学術シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-12-21
  • [Presentation] Microscopic Phase Field Study of Hydrogen Transport by Dislocation in BCC Iron2010

    • Author(s)
      森英喜, 竹中唯太, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      米国・ボストン
    • Year and Date
      2010-12-02
  • [Presentation] First Principes Constitutive Equation for Nonlinear Elasticity2010

    • Author(s)
      尾方成信, 君塚肇
    • Organizer
      MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      米国・ポストン
    • Year and Date
      2010-12-02
  • [Presentation] Dynamics Process in Nanoscale Systems2010

    • Author(s)
      尾方成信
    • Organizer
      IUMRS-ICA2010 11^<th> Int. Conf. in Asia
    • Place of Presentation
      中国・青島
    • Year and Date
      2010-09-26
  • [Presentation] フェーズフィールド法を用いた転位の運動と水素拡散の相互作用解析2010

    • Author(s)
      森英喜, 竹中唯太, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      日本金属学会2010秋季大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] 経路積分分子動力学法による鉄中の転位近傍における水素挙動解析2010

    • Author(s)
      山田和弘, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      日本機械学会第23回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      北見
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] フェーズフィールドモデルを用いた転位の運動に水素が与える影響の解析2010

    • Author(s)
      森英喜, 竹中唯太, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      日本機械学会第23回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      北見
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] 鉄中炭素挙動と炭素が鉄の力学的特性に与える影響の原子レベル解析2010

    • Author(s)
      毛利圭佑, 森英喜, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      日本機械学会第23回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      北見
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] 量子揺らぎを考慮したFe結晶中の格子欠陥近傍における水素状態解析2010

    • Author(s)
      君塚肇, 森英喜, 尾方成信
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会(特性関係)
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] Quantum Dynamics Study of Hydrogen Diffusion in Iron with Lattice Defects2010

    • Author(s)
      君塚肇, 森英喜, 尾方成信
    • Organizer
      Conference on Multiscale Materials Modeling
    • Place of Presentation
      ドイツ・フライブルグ
    • Year and Date
      2010-09-06
  • [Presentation] 構造材料の力学挙動のナノスケールからの理解2010

    • Author(s)
      尾方成信
    • Organizer
      東北大学金属研究所シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北
    • Year and Date
      2010-07-26
  • [Presentation] Modeling of Dynamic Process in Nanoscale Systems2010

    • Author(s)
      尾方成信
    • Organizer
      Int. Symp. on Multi-scale Modeling and Simulatio of Materials
    • Place of Presentation
      中国・瀋陽
    • Year and Date
      2010-07-10
  • [Presentation] Quantum and Thermal Effects in Hydrogen Diffusion in BCC iron2009

    • Author(s)
      君塚肇, 森英喜, 牛田裕己, 尾方成信
    • Organizer
      MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      米国・ボストン
    • Year and Date
      2009-12-01
  • [Presentation] マルチレプリカ分子動力学モデリング法とその応用2009

    • Author(s)
      石井明男, 牛田裕己, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      日本機械学会第22回計算力学講会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2009-10-10
  • [Presentation] 有限温度におけるα鉄中の水素挙動の量子ダイナミクス解析2009

    • Author(s)
      君塚肇, 森英喜, 尾方成信
    • Organizer
      日本材料学会第14回分子動力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      2009-05-22
  • [Presentation] メタダイナミクス法による材料中の熱力学的局所安定性の評価2009

    • Author(s)
      牛田裕己, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      日本材料学会第14回分子動力学会第14回分子動力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      2009-05-22
  • [Presentation] 原子密度汎関数理論による原子スケールにおける長時間現象の解析2009

    • Author(s)
      松野喬幸, 君塚肇, 尾方成信
    • Organizer
      日本材料学会第14回分子動力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      2009-05-22
  • [Presentation] 経路積分分子動力学法によるBCC鉄中の格子間水素の拡散挙動2009

    • Author(s)
      君塚肇, 牛田裕己, 森英喜, 尾方成信
    • Organizer
      日本材料学会第14回計算工学講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-05-12
  • [Presentation] Modeling of Slow Dynamics Process in Nanoscale System2009

    • Author(s)
      尾方成信
    • Organizer
      ICCES09
    • Place of Presentation
      タイ・プーケット
    • Year and Date
      2009-04-08

URL: 

Published: 2012-01-26   Modified: 2016-04-21  

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