| 研究領域 | ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製- |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05480
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 名古屋大学 (2019-2022)
大阪大学 (2018) |
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研究代表者 |
君塚 肇 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60467511)
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| 研究分担者 |
板倉 充洋 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (90370353)
只野 裕一 佐賀大学, 理工学部, 教授 (00346818)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
85,930千円 (直接経費: 66,100千円、間接経費: 19,830千円)
2022年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2021年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2020年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2019年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2018年度: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)
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| キーワード | 硬質・軟質層状構造 / キンク形成・強化 / 原子論的解析 / 大規模第一原理計算 / 高次勾配結晶塑性論 / 結晶塑性有限要素解析 / スケール横断モデリング / 電子・原子論 / 結晶塑性論 / 加速分子動力学法 |
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| 研究成果の概要 |
ミルフィーユ構造を有する新規高強度構造材料の創製を目指す上で，ミルフィーユ材料におけるキンク形成の微視的様態ならびにキンク形成から強化に至る硬質・軟質層状構造の要件を明らかにすることは，当該材料の強化原理を解明する上で不可欠である．本研究では，ミルフィーユ構造特有の硬質・軟質層状構造の変形過程ならびにキンク形成・強化のメカニズムを明らかにすることを目的に，電子・原子論と結晶塑性論に基づく計算力学モデリングにより金属系，セラミックス系，高分子系のミルフィーユ構造におけるキンク形成の過程を微視的・巨視的にモデル化するとともに，キンク形成の様態ならびにキンク形成から強化に至る因子の解明を進めた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ミルフィーユ構造の強化原理の解明に向けて，未だ詳細が明らかにされていないキンク形成・強化のメカニズムを明らかにすることは重要な課題であり，当該構造を有する新規材料創製への展開を図る上で不可欠である．本計画研究では，大規模電子状態計算から種々の原子レベルシミュレーション，幾何学的に必要な転位や回位の密度を導入した高次の結晶塑性論など，スケールをまたがる新しい計算力学手法を取り入れて，多様なミルフィーユ構造のミクロ～メゾスケールにおけるキンク形成の微視的支配因子およびメゾ～マクロスケールにおけるキンク形成・強化の様態を解明した．これは当該材料において優れた力学特性を制御する上での基礎的知見となる．
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