2022 Fiscal Year Annual Research Report
放射光・FEMを活用した第三世代超高張力鋼の損傷挙動の解明と逆問題解析への発展
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20H02484
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
松野 崇 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (30781687)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 知子 地方独立行政法人鳥取県産業技術センター, 無機材料グループ, 主任研究員 (00587644)
北條 智彦 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50442463)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | TRIP鋼 / 微視的解析 / 放射光 / 有限要素法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度においてはTRIP型複合組織鋼に対して放射光結果と形状測定式引張試験，有限要素シミュレーションの組み合わせにより内部の平均値としての応力3軸度誘起・抑制機構の解明を行うとともに，実金属組織をモデル化したものに対して引張変形の有限要素シミュレーションを実施した．
TRIP型複合組織鋼は内部のオーステナイトが変形により硬質なマルテンサイト組織に変態することで優れた加工硬化能を有し，これに伴い変形中材料の局部変形が抑制され優れた延性を発現する．多軸状態変形では変態が促進されることが知られており，本研究では切り欠き引張試験時の多軸状態を対称に内部の応力状態を調査した．その結果，多軸状態では塑性変形開始時点の低歪みにおける降伏応力が上昇し，それ以降の大ひずみは単軸状態に近い降伏応力となる知見が得られた．これは多軸状態において加工硬化能が低下することを示し，これまでの定説とは逆となる．加工硬化能が低ければ内部の応力3軸度は増すので，多軸場におけるオーステナイト変態は不安定現象であることが新たに明らかとなった．これらの知見は新たに開発した形状測定式小型引張試験機と有限要素シミュレーションを組み合わせた手法により得た．放射光を使った応力測定によって試験片内部の多軸状態における応力状態とオーステナイトの割合を可視化し，その妥当性を証明している．
上記は巨視的な応力・ひずみの挙動であるが，当年度においてはこの挙動を境界条件としたTRIP型複合組織鋼の実金属組織モデルによる有限要素シミュレーションを実施した．シミュレーション自体は成功したものの，内部の微視的な物性値の同定はまだ調整の余地がある．検討にあたってサロゲート解析を使った逆変形シミュレーションのシーズを得ることができたので，本研究助成終了以降とはなるが，物性値の同定を完了させる予定である．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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