2023 Fiscal Year Research-status Report
フェーズフィールド法「エコ」ソフトウエアの開発と公開
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22K04794
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
大出 真知子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, 主任研究員 (50370309)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | フェーズフィールド法 / PyCalphad / OpenCalphad / 凝固解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に作成したα版アプリケーションでは、現在フェーズフィールドの主流となっているKKSモデルをベースに作成したソルバーを用いている。KKSモデルは界面での局所平衡を計算するルーチーンが計算時間のボトムネックとなっている。この計算時間の増大は、本研究の目的である、計算状態図（平衡熱力学）データベースの活用に際しては特に深刻になる。そこでアプリケーション高速化のために、非平衡凝固を再現するための開発されたFIDモデルを基にしてKKSと同様の局所平衡条件下での計算を可能とする式を提案した。これによりアプリケーションの高速化と共に汎用性の向上が期待できる。
本研究で作成・公開予定のフェーズフィールドアプリケーションは入力データとして、物質・材料研究機構が提供するMatNaviデータベースに収録されている熱力学データベース（CPDDB）の活用を予定している。CPDDBはTDB形式でデータを公開しており、本年度はTDBファイルをPython関数形式に変換する作業を進めていた。次年度最初のMatNaviWebサイトの更新時に平衡熱力学データベースはTDB形式だけでなくpy形式（Pythonモジュール）としてリニューアル公開予定である。データをPython関数に変換することで、本アプリケーションだけでなく、様々な材料科学研究へ熱力学データベースの活用を推進できる。
TDBファイルは作成者によって書式が微妙に異なっていたためPyCalphadライブラリーを用いた一括変換ができずケース・バイ・ケースで変換を行った。この書式のゆらぎについては、情報収集と共に回避・修正方法についてまとめ公開を検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は所属機関からの出向要請に従ったため、研究専従率が著しく下がった。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り計画を推進する予定である。
今年度の進捗の遅れは中心ソルバーの支配方程式の開発によって来年度で十分取り戻せると考える。
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| Causes of Carryover |
本年度はフロント業務に出向し、研究遂行時間が限られたため。
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