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超多粒子系マイクロメカニックスに基づく原子炉圧力容器の経年変化評価と長寿命化

研究課題

研究課題/領域番号 05452387
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 エネルギー学一般・原子力学
研究機関東京大学

研究代表者

矢川 元基  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40011100)

研究分担者 奥田 洋司  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90224154)
吉村 忍  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90201053)
関村 直人  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10183055)
岩田 修一  東京大学, 人工物工学研究センター, 教授 (50124665)
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
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1993年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワードマイクロメカニックス / 原子炉圧力容器 / 経年変化 / 分子動力学 / 材料データベース / 照射効果
研究概要

1.大規模解析に対応するためにEWSクラスタおよびCRAY-T3Dを用いて並列計算を行った。並列化はPVMを利用してメッセージパッシング方式のspatial deomposition法で行なった。その結果、ワークステーション4台のクラスタを用いた計算で90%近い並列化効率が得られた。さらにT3Dを用いた計算により、現世代の超並列計算機を用いれば100万原子程度の実用的なMDシミュレーションが十分行なえることが確認された。2.モデル合金を対象としてイオン照射実験を行い、材料中に形成された電子顕微鏡の検出限界以下の微小な欠陥と組織変化を低速陽電子ビームを利用した実験によって検出することを試みた。また、イオン照射されたモデル合金における表面硬さ変化を極微小硬度計によって調べ、上記のミクロな構造変化とマクロな硬化と脆化過程との相関を明らかにすることを目的とした実験を行った。MOLDYCASKという分子動力学計算プログラムを使用し、原子間ポテンシャルはEAM(Embedded Atom Method)を用いて、カスケード間の距離が変化した場合の、残存欠陥量、欠陥生成の機構などのカスケード損傷の過程を調べた。計算はCuについて行い、体系は一辺が24a_0(a_0は格子定数)の立方体で、55296個の原子を含む。この体系を周期境界条件で囲んだ。3.MD計算の基礎データとして原子間ポテンシャルライブラリーのスキーマの設計およびその評価・改良・流通のためのワークベンチの設計を行い、WWWサーバー上での公開に向けての準備を行った。また、TBA近似を用いた原子クラスター計算を行い、超多粒子系の計算可能性についての基礎データを得た。

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

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] H.OKUDA,T.MATSUNAGA and G.YAGAWA: "On Evaluation of Constitutive Properties of Damaged Materials by Parallel Molecular Dynamics Method" Symposium on Inelasticity and Damage in Solids Subject to Microstructural Change. (to be presented). (1996)

    • 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] J.Liu,S.Iwata,and B.Gu: "Theoretical Studies on the Structure of the Endohedral Comprexes Na @C60 and NA @C70" Phys.Rev.B50. 5552-5557 (1994)

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      「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] J.Ni,S.Iwata: "Phase Diagrams of the Blume-Emery-Griffiths Model for Semiconducting Alloy Systems" Phys.Rev.B52. 3214-3219 (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] N.Sekimura,Y.Kanzaki,S.R.Okada,T.Masuda,S.Ishino: "Cascade Damage Formation in Gold Under Self-ion Irradiation" Journal of Nuclear Materials. 212-215. 160-163 (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] K.Morishita,H.L.Heinisch,S.Ishino,N.Sekimura: "The Relationship Between Collisional Phase Defect Distribution and Cascade Collapse Efficiency" Journal of Nuclear Materials. 212-215. 198-202 (1994)

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      「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] K.Morishita,H.L.Heinisch,S.Ishino,N.Sekimura: "The Correlation of Defect Distribution in Collisional Phase with Measured Cascade Collapse Probability" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B102. 67-71 (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.Okuda: "A Neural Network Approach for Modelling of Viscoplastic Material Behaviors" ASME/PVP. 274. 141-145 (1994)

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      「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.OKUDA,T.MATSUNAGA and G.YAGAWA: "On Evaluation of Constitutive Properties of Damaged Materials by Parallel Molecular Dynamics Method" Symposium on Inelasticity and Damage in Solids Subject to Microstructural Change. (to be presented). (1996)

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      「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] J.Liu, S.Iwata, and B.Gu: "Theoretical Studies on the Structure of the Endohedral Comprexes Na@C60 and NA@C70" Phys.Rev.B. 50. 5552-5557 (1994)

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      「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] J.Ni, S.Iwata: "Phase Diagrams of the Blume-Emery-Griffiths Model for Semiconducting Alloy Systems," Phys.Rev.B. 52. 3214-3219 (1995)

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      「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] N.Sekimura, Y.Kanzaki, S.R.Okada, T.Masuda, S.Ishino: "Cascade Damage Formation in Gold Under Self-ion Irradiation," Journal of Nuclear Materials. 212-215. 160-163 (1994)

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      「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.Morishita, H.L.Heinisch, S.Ishino, N.Sekimura: "The Relationship Between Collisional Phase Defect Distribution and Cascade Collapse Efficiency" Journal of Nuclear Materials. 212-215. 198-202 (1994)

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      「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.Morishita, H.L.Heinisch, S.Ishino, N.Sekimura: "The Correlation of Defect Distribution in Collisional Phase with Measured Cascade Collapse Probability" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B 102. 67-71 (1995)

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      「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] 奥田洋司、松永拓也、矢川元基、: "微小き裂を有する材料の分子動力学法による強度評価について(bcc結晶(α-鉄)に対する検討)" 日本機械学会、第8回計算力学講演会講演論文集、. No.95-4. 489-490 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松永拓也、奥田洋司、矢川元基、: "原始レベルき裂のマクロパラメータへの影響について、" 第44回応用力学連合講演会講演論予稿集、. 231-232 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 奥田洋司: "原子レベルき裂のマクロパラメータへの影響について" 日本機械学会原子/分子モデルを用いる材料強度評価シンポジウム. 940-39. 69-72 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Okuda: "A Neural Network Approach for Modelling of Viscoplastic Material Behaviors" ASME/PVP. 274. 141-145 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J.N.Liu: "Theoretical Studies on the Structure of the Endohedral Complex Na【.encircledA.】C60 and Na【.encircledA.】C70" Phys.Rev.B. 50-8. 5552-5557 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Iwai: "Hardening Characteristics of Ion Irradiated Iron Based Model Alloys" ASTM STP. 1204. 228-240 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sekimura: "Cascade Damagl Formation in Gold under Self-Ion Irradiation" J.of Nuclear Materials. 212-215. 160-163 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Iwai: "Hardening Characteristics of Ion Irradiated Iron Based Model Alloys" ASTM STP. 1204. 228-240 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] F.Kano: "The Effect of Hydrogen on Microstructural Changes Using Dual Ion Irradiation" Nuclear Materials. 203. 151-157 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sekimura: "Microstructural Evolution of Neutron-Irradiated Fe-Cr-Ni Temary Alloys at High Helium Generation Rates" Nuclear Materials. 205. 190-197 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] F.A.Garner: "Influence of Details of Reactor History on Microstructural Development During Neutron Irradiation" Nuclear Materials. 205. 206-218 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Iwata: "A Concept of a “Virtual Production Line" Produced by Integrating Databases and Models of Materials" MRS Bulletin. 29-34 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 岩田修一: "材料バーチャルラボラトリ" 金属. 53-58 (1993)

    • 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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