| 研究概要 |
マイクロ特性(原子間力ポテンシャル)とメゾ特性(転位のすべり抵抗,CRSS)から,強度のマクロ特性(破壊じん性値)を評価するため,接合モデル(き裂先端近傍において,分子動力学と離散転位分布法を接合した塑性・破壊評価モデル)を提案し,その方法を単結晶タングステンと塩化ナトリウム単結晶の破壊じん性値評価に応用した.破壊じん性値の延性・脆性遷移を,マイクロ特性及びメゾ特性から,定量的に評価することが可能であることがわかった.そして,ミクロレベルの強度クライテリオンは極めて簡単であるが,その境界条件を規定する塑性変形のメゾ特性の評価が大変重要であることがわかった.そのため,その特性を実験及び解析の両面から評価するための研究を行った.具体的にはピエゾアクチュエータ,ひずみ測定用センサー及びパソコンを購入し,原子間力顕微鏡下での亀裂先端の塑性変形をその場観察できるシステムした.それにより,ストライエーション域における疲労き裂伝ぱ機構をミクロレベルで解明した.
その機構を基に,メゾ特性からはじめる材料強度評価法(疲労限度信頼性)の研究に進んだ.つまり,非金属介在物,表面性状が疲労限度信頼性に及ぼす影響を評価する方法である.非金属介在物や表面粗さの統計的表現,材質の統計的表現及び微小切欠き及び微小き裂が疲労限度に及ぼす影響の定式化の三つを考慮することによって,疲労限度信頼性を評価した.その提案した評価体系による予測結果と実験結果との対応を行った結果,提案する方法が妥当であることが確認された.
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