| 研究課題/領域番号 |
16K05971
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
大木 基史 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50293204)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 遮熱コーティング（TBC） / 多孔性TBC / ヤング率評価 / 計装化押込み試験 / 試験力依存性 / 圧子形状および微細組織の影響 / SEM画像からのFEMモデル化 / サブモデリング弾性応力解析 / 大荷重対応型計装化押込み試験装置 / 新規多孔性TBCへの計装化押込み試験 / TBC試験片の計測ヤング率の試験力依存性 / 微細組織に由来する試験力依存性発現メカニズム / SEM断面画像からのTBC二次元モデル作製 / TBC二次元モデルを用いたサブモデリング解析 / 低試験力領域における取得データ精度の向上 / 算出ヤング率の高精度化 / SEM画像からの二次元有限要素モデル作成 / TBCトップコート単体試験片の変形挙動解析 / TBCの変形挙動メカニズム推定 / フレームコンプライアンス決定 / 従来型TBC試験片への計装化押込み試験 / 圧子毎の押込み弾性率と投影接触面積の関係 / 曲げ荷重負荷時のTBC変形挙動と残留たわみの関係 / 多孔質コーティング材料 / 弾性係数 |
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| 研究成果の概要 |
従来型および新規多孔性TBC試験片に対して，試験力範囲0.0196Nから196Nでの計装化押込み試験を行った結果，いずれのTBC試験片においても微細組織に由来する測定ヤング率の試験力依存性が現れることを明らかにした．また，圧子形状の相違に伴い測定ヤング率の試験力依存性も変化すること，両TBC試験片では測定ヤング率の試験力依存性の傾向が異なることを示した．加えて，SEM画像からの二次元FEMモデル化手法を開発し，両TBC試験片のFEMモデルを作製した．それぞれのFEMモデルを用いた弾性応力解析を実施した結果，微細組織上の特徴的形状が応力およびひずみ分布に及ぼす影響を明らかにした.
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
新規多孔性TBC試験片に対する計装化押込み試験の適用は他に例がなく，従来型TBCとは異なる測定ヤング率の試験力依存性を示すこと，圧子形状の相違に伴い測定ヤング率の試験力依存性も変化すること，等の新たな知見が得られたことは本研究の有用性を示している．また，マイクロX線CT による直接的形状測定が困難なTBCのような物質に対して，簡便に実施可能なSEM画像からの二次元FEMモデル化手法を開発したことは，同様の組織的特徴を有する多孔質材料への適用等の展開が考えられることから，学術的・社会的意義を有する．
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