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供用環境因子を考慮した時空間マルチスケール破壊力学モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K13416
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 計算科学
研究機関東北大学

研究代表者

寺田 賢二郎  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (40282678)

研究分担者 堤 成一郎  大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (70344702)
村松 眞由  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (20609036)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード時空間マルチスケール解析 / モデル化 / 土木材料 / 機械材料・材料力学 / 計算物理 / マルチスケール解析
研究成果の概要

本研究では、化学種(水素)の拡散に伴う結晶粒内部および粒界における局所的な強度低下を予測可能な非線形破壊力学モデルを提案し,それを適用した結晶レベルの微視的な数値解析から巨視的な材料強度低下の時空間マルチスケール力学に基づく評価手法を構築した.具体的には,材料内部に発生する微小き裂やボイドを表現する損傷変数を熱力学的定式化により既存のモデルに導入するとともに,水素濃度と表面エネルギーの関係からエネルギー解放率の変化を考慮した非線形破壊力学モデルを提案し,数値解析によりその有用性を例示した.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] コンクリートの破壊力学と修正von-Mises基準に基づく等方性の有限ひずみ損傷モデル2017

    • 著者名/発表者名
      車谷麻緒, 阿部俊逸, 相馬悠人,寺田賢二郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 73 号: 1 ページ: 11-21

    • DOI

      10.2208/jscejam.73.11

    • NAID

      130005292502

    • ISSN
      2185-4661
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 結合力を埋め込んだ弾性損傷モデルの構築とそのき裂進展解析への適用2016

    • 著者名/発表者名
      新宅勇一, 寺田賢二郎
    • 雑誌名

      日本計算工学会論文集

      巻: 2016 ページ: 20160011-20160011

    • NAID

      130005138931

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cohesive Crack Model to Reflect Local Chemical Action at Grain and Its Boundaries in Polycrystalline Metals2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Shintaku, Mayu Muramatsu, Shinsuke Takase, Seiichiro Tsutsumi, Kenjiro Terada
    • 雑誌名

      溶接学会論文集

      巻: 33

    • NAID

      130005098198

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Crystal Plasticity FE Analysis Considering Mechanically Induced Martensitic Phase Transformation2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Tsutsumi, Riccardo Fincato, Kazushi Ueda, Kenjiro Terada
    • 雑誌名

      溶接学会論文集

      巻: 33

    • NAID

      130005098213

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Anisotropic damage constitutive law derived from atomic separation process on cleavage plane2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Shintaku, Seiichiro Tsutsumi, Kenjiro Terada
    • 学会等名
      The International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science through Advanced Measurements and Simulation
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka
    • 年月日
      2016-10-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] へき開面における原子間分離に基づく異方性損傷構成則2016

    • 著者名/発表者名
      新宅勇一, 寺田賢二郎, 堤成一郎
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス, 名古屋
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ductile Crack Propagation Analysis by a New Cohesive Zone Model embedded in Damage Constitutive Laws2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Shintaku, Kenjiro Terada, Seiichiro Tsutsumi
    • 学会等名
      12th World Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Seoul, Republic of Korea
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 延性破壊を考慮した結合力モデルとその結合力を埋め込んだ損傷構成則2016

    • 著者名/発表者名
      新宅勇一, 寺田賢二郎, 堤 成一郎
    • 学会等名
      第21回計算工学講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Macroscopic Strength Degradation in Polycrystalline Metals Due to Fatigue Aging2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Shintaku, Mayu Muramatus, Shinsuke Takase, Shuji Moriguchi, Seiichiro Tsutsumi, Kenjiro Terada
    • 学会等名
      13th U.S. National Congress on Computational Mechanics (USNCCM13)
    • 発表場所
      San Diego, California, USA
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地震荷重を受ける鋼製橋脚のき裂進展評価2015

    • 著者名/発表者名
      番場 良平, 新宅 勇一, 村松 眞由, 高瀬 慎介, 森口周二, 寺田 賢二郎, 堤 成一郎
    • 学会等名
      第20回計算工学講演会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 有限被覆法による自動き裂進展解析2015

    • 著者名/発表者名
      新宅 勇一, 村松 眞由, 高瀬 慎介, 森口 周二, 寺田賢二郎, 堤 成一郎
    • 学会等名
      第20回計算工学講演会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 埋込型結合力モデルを導入した損傷構成則2015

    • 著者名/発表者名
      新宅 勇一, 村松 眞由, 高瀬 慎介, 森口 周二, 寺田賢二郎, 堤 成一郎
    • 学会等名
      第20回計算工学講演会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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