2015 Fiscal Year Annual Research Report
WE43マグネシウム合金ステントの拡張・留置における腐食予測シミュレーション開発
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25420010
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
吉原 正一郎 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (00311001)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | マグネシウム合金 / 数値流体解析シミュレーション / 腐食予測 / 孔食 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年まで流れ場におけるマグネシウム合金管の腐食実験において，１表面性状，２流量などの影響を明らかにした．さらに，管材の形状の違いから，材料に作用するせん断応力による腐食現象が異なることを明らかにした内容を踏まえ，最終年度は，拍動の影響，ステント形状での腐食実験を行った．さらに，腐食シミュレーションによる腐食予測を試みた．
１ステント形状マグネシウム合金の拍動の影響
円管形状ならびにステント形状による流れ場における数値流体解析シミュレーションを実施し，材料が受けるせん断応力を評価した．本目的としては，これまでの結果から，流体による材料が受けるせん断応力が高い場所から材料が腐食する様子を実験によって確認したため，これを定量的に評価する手法として，数値流体解析シミュレーションを適用した．その結果，円管形状において，材料が受けるせん断応力が高い場所は，材料の入り口側であることを確認し，そこの部分の腐食が大きいことを実験によっても確認した．一方，流体の出口付近には，それほど大きなせん断応力が作用せず，実験も同様であることを確認した．以上より，実験と数値流体解析シミュレーションの結果が同様の傾向であることを確認した．拍動においても，同様の結果が得られた．
２腐食予測
材料の腐食現象の予測方法を検討した．具体的にこれまで多くの手法が報告されているが，確率論を適用した例を参考に検討した．これまでの結果から，今回銅合金を適用して，極値統計を用いて孔食の深さを，腐食時間帯によってある程度の予測することが可能であった．しかし，時間帯によっては，予測できず，腐食生成物による影響が示唆されたので，それを考慮した腐食予測が必要であることを確認した．本現象はマグネシウム合金も同様である．以上より，ある程度のデータベースを用意することが重要であり，精度を高めるためには，データベースの充実化が不可欠である．
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