Identification of singe crystal parameters for plasticity in dual phase alloys
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18H01339
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
眞山 剛 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (40333629)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸岡 聡 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (10534422)
峯 洋二 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90372755)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
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| Keywords | 結晶塑性解析 / 複相構造材料 / マイクロ材料試験 / 格子ひずみ解析 / 有限要素法 / 複相構造用合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０１９年度は，(i)変形解析手法の構築，(ii)マイクロ材料試験，(iii)格子ひずみ解析，(iv)適用性検証の４項目について．それぞれ下記に示す具体的な内容で研究を推進した．
【変形解析手法構築】複相合金のための解析手法構築を継続すると共に，解析の大規模化・高速化のための手法改善を実施した．また，本年度に構築を予定しているマイクロ材料試験と格子ひずみ解析の結果を統合的に考慮した汎用的な材料定数同定手法の具体的手順について検討した．
【マイクロ材料試験】複相合金を構成する各相のマイクロ材料試験を研究分担者と共同で実施し，変形挙動の負荷方位依存性を実験的に調査した．さらにマイクロ材料試験に対応した結晶塑性有限要素解析についても昨年度に引き続き実施し，構成相の単結晶パラメータを同定すると共に構成相単体としての変形機構に関するより詳細な理解を深めた．
【格子ひずみ解析】２０１８年度に研究分担者と共同で実施した中性子その場回折試験結果に対応する結晶塑性解析を実施した．また，２０１８年度の実験時に把握した実際の測定方法やデータ処理方法の理解に基づき，格子ひずみ解析で出力する情報を改良すると共に，単調負荷試験の格子ひずみ発達を再現するパラメータを探査した．また，昨年度に実施した実験結果からより詳細なデータを抽出するために，研究分担者と共同で精密なピークプロファイル解析を実施した．
【適用性検証のための実験環境整備】２０１８年度に整備した押込み試験による不均一変形評価設備を活用し，複相材料の系統的な力学特性評価と変形組織観察を実施すると共に，実験と対応する数値解析を実施し，両者を比較することにより，格子ひずみ解析で同定された塑性パラメータの妥当性を検証した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
上記「研究実績の概要」欄に記載したとおり，当初計画を着実に達成したことに加えて，当初予定していなかった汎用マグネシウム合金のその場中性子回折試験を共同で実施し，マグネシウム合金における格子ひずみ発達を統一的に把握するための実験データを得ることができた．
過去２年続けてその場中性子回折試験に参加したことにより，実験データ処理の具体的プロセスに関する理解を深めることができたことに加えて，本研究計画立案時には想定していなかった解析と実験の連携の可能性を見出すことができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，(i)変形解析手法の構築，(ii)マイクロ材料試験，(iii)格子ひずみ解析，(iv)適用性検証の４項目について．それぞれ下記に示す具体的な内容で研究を推進する．
【変形解析手法構築】２０１９年度までに構築した複相解析手法を基盤として，より大規模な解析を高速に実施するための手法改善を実施する．また，本研究で実施してきた実験観察と数値解析を統合して，汎用的な材料定数同定手法を構築する．
【マイクロ材料試験】２０１９年度までに実施した実験結果と対応する数値解析結果を見直し，複相材を構成する各相の変形挙動およびその微視的機構の理解が不十分と判断される部分について，追加のマイクロ材料試験を実施する．また，追試験に対応する結晶塑性有限要素解析についても実施し，単結晶挙動に基づくパラメータ同定および変形機構理解の系統的な手順を構築する．
【格子ひずみ解析】過去２年間に実施した，単調負荷の中性子その場回折試験に対応する結晶塑性解析を継続すると共に，繰返し負荷や除荷過程といった負荷履歴に対しても格子ひずみ解析を実施し，格子ひずみ解析から多結晶中の単結晶パラメータを同定する系統的な手順を構築する．
【適用性検証のための実験環境整備】２０１９年度から開始した複相材料の系統的な実験観察と対応する数値解析を継続して実施し，マイクロ材料試験および格子ひずみ解析により得られるパラメータとバルク材の不均質変形を定量的に表現するパラメータの対応を把握し，単結晶と多結晶の階層連結手法について検討する．
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Report
(2 results)
Research Products
(30 results)
