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STMその場観察と分子動力学解析による超微視レベルでのき裂先端の破壊機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 05402029
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関九州大学

研究代表者

野口 博司 (1995)  九州大学, 工学部, 助教授 (80164680)

西谷 弘信 (1993-1994)  九州大学, 工学部, 教授 (20037708)

研究分担者 青野 雄太  九州大学, 工学部, 助手 (70264075)
尾田 安司  九州大学, 工学部, 助手 (20091340)
野口 博司  九州大学, 工学部, 助教授 (80164680)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
31,200千円 (直接経費: 31,200千円)
1995年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1994年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1993年度: 25,900千円 (直接経費: 25,900千円)
キーワード分子動力学 / 破壊プロセスゾーン / 走査型プローブ顕微鏡 / 原子 / 破壊 / 連続体力学 / 破壊プロセスゾン / 走査型ブローブ顕微鏡 / 体積力学 / 主裂 / 原子間力顕微鏡 / 金属疲労 / 破壊力学
研究概要

本研究は,解析的研究と実験的研究から成り立っおり,以下の新しい知見が得られた。
超微視的解析のための(分子シミュレーション+連続体力学)の新解析法について以下のように開発した。
(1)分子動力学と体積力法を接合した新しい数値解析方法を開発した。
(2)この方法により小規模降伏条件下での破壊挙動を解析したが,破壊現象を超微視的にとらえること,有限体を解析することの相反するテーマを同時に満足する優れた方法であることが確認された(MDの欠点は領域,時間について解析が工学的なオーダーまで可能でないことであったがそれらの問題はほぼ解消された)。
(3)この方法をさらにトライボロジーの問題に適応し,摩耗現象・焼付き現象の原子レベルでの検討も行い新しい知見が得られが、その結果の妥当性については,改めて実験的検証を行うべきことが結論された。
原子間力顕微鏡AFMによる破壊過程原子レベルでの観察を行った。
(4)炭素鋼の高サイクル疲労における疲労き裂発生機構を原子間力顕微鏡AFMによって超微視的に観察及びエッチピットによる結晶方位の確定によって,すべりの不可逆量を基準にした,新しい疲労き裂発生モデルを提案した。この研究方法によれば,他の疲労き裂発生メカニズムを微視的レベルで解明されることが確認された。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] 野口・西谷・樋口: "間接BEMとMDのハイブリッド法の開発とその応用" 日本機械学会第71期全国大会講演論文集. Vol A. 102-103 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 樋口・野口・西谷: "体積力法と分子動力学のハイブリッド法の開発とその応用" 日本機械学会平成6年度材料力学講演会講演論文集. Vol.A. 251-252 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野口・井上: "AFMによる高サイクル疲労き裂発生メカニズムの解明" 日本機械学会平成7年度材料力学講演会講演論文集. Vol.A. 50-51 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Noguchi, H.Nisitani and K.Higuchi: "Development and application of Hybrid method between indirect BEM and MD" Preprint of annual autumn JSME meeting. 102-103 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Higuchi, H.Noguchi and H.Nisitani: "Development and application of Hybrid method between body force method and MD" Preprint of JSME meeting (M & M division). 251-252 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Noguchi and T.Inoue: "Clarification of fatigue mechanism in high-cycle fatigie crack initiation" Preprint of JSME meeting (M & M division). 50-51 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野口・井上・中江: "AFMによる高サイクル疲労き裂発生メカニズムの解明" 日本機械学会材料力学講演会(平成7年度). Vol. 1. 102-103 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 西谷・野口・尾田: "(MD+BFM)による破壊プロセスゾーンの解析" 平成7年度 日本機械学会講演会(材料力学). (予定).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 西谷・野口・尾田: "AFMによる疲労き裂発生過程の超微視的観察" 平成7年度 日本機械学会材料力学. (講会予定).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 野口・西谷・樋口: "間接BEMとMDのハイブリット法の開発とその応用" 日本機械学会第71期全国大会講演概要集. (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 樋口・野口・西谷: "体積力法と分子動力学のハイブリッド法の開発とその応用" 日本機械学会材料力学講演会概要集. 367-368 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 西谷・野口・尾田: "AFMによる金属疲労損傷の超微視的解明" 日本材料学会(平成6年度総会講演会にて講演予定).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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