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回転行列の対数が与える特性角による材料中の結晶方位評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K06703
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 金属物性・材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

尾中 晋  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40194576)

研究分担者 宮嶋 陽司  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (80506254)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード結晶方位 / 材料組織 / 回転行列 / 対数角 / 塑性変形 / 転位組織 / 行列の対数
研究成果の概要

結晶方位とその変化は材料組織を考えるうえでの重要な因子である.結晶方位は基準座標系に対しての回転行列Rによって記述されるが,Rの対数,lnRは三つの独立な実数を要素とする歪対称行列になる.本研究ではこの三つの独立な要素がRの特性角で基準軸周りの回転角の成分と解釈できることを示し,対数角と名付けた.対数角は結晶方位変化を議論するために有用な値であり,例えば結晶方位の位置依存性は対数角の位置依存性として議論できる.応用として,実験で得られた塑性変形による結晶方位変化を対数角で解析し,金属中に形成される転位配列の状態を議論した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

方位変化を解析する際,従来はミスオリエンテーション角(MA)やオイラー角(EA)が使われてきた.しかし,MAは回転軸を無視して回転角のみに注目しており,方位変化を再現することはできない.一方,EAは方位変化が再現可能な基準軸周りの三つの角度の組であるが,回転の結果は基準軸での回転の順番に依存するので,回転角の成分として扱うことはできない.これらとは異なり,合理的に回転の成分とみなせるという特徴が対数角にはあり,このような特性角を導いた点に本研究の学術的な意義がある.また,回転という現象には普遍性があり,このような普遍的な現象に対数角という新規な概念を与えた点に本研究の社会的な意義がある.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Representation of Nye’s Lattice Curvature Tensor by Log Angles2019

    • 著者名/発表者名
      Matsutani Ryosuke、Onaka Susumu
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 60 号: 6 ページ: 935-938

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2019049

    • NAID

      130007653144

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2019-06-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Refinement and Coarsening of Grains Caused by Tensile-Shear Tests in Ultra-Fine Grained Cu Processed by Severe Plastic Deformation2019

    • 著者名/発表者名
      Matsutani Ryosuke、Miyajima Yoji、Onaka Susumu
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 60 号: 5 ページ: 751-757

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2018379

    • NAID

      130007636531

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2019-05-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 巨大ひずみ加工により作製された超微細粒銅の引張せん断試験での結晶粒の微細化と粗大化2018

    • 著者名/発表者名
      松谷亮輔,宮嶋陽司,尾中 晋
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 82 号: 11 ページ: 442-448

    • DOI

      10.2320/jinstmet.JAW201804

    • NAID

      130007500666

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 年月日
      2018-11-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 対数角によるNyeのLattice Curvature Tensorの表現2018

    • 著者名/発表者名
      松谷亮輔,尾中 晋
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 82 号: 11 ページ: 415-418

    • DOI

      10.2320/jinstmet.J2018033

    • NAID

      130007501137

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 年月日
      2018-11-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of Inhomogeneous Crystal Rotation in a Grain after Plastic Deformation of a Polycrystalline Low Carbon Steel2018

    • 著者名/発表者名
      Kunio Hayashi, Susumu Onaka
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 59 号: 3 ページ: 386-392

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2017337

    • NAID

      130006400708

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Description of Changes in Crystal Orientations by the Elements of Logarithm of a Rotation Matrix2017

    • 著者名/発表者名
      Susumu Onaka, Kunio Hayashi
    • 雑誌名

      Scanning

      巻: 2017 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1155/2017/4893956

    • NAID

      120006582569

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interpretation of elements of the logarithm of a rotation matrix as rotation components around coordinate axes of a reference frame2016

    • 著者名/発表者名
      Susumu Onaka, Kunio Hayashi
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Chemistry

      巻: 54 号: 8 ページ: 1686-1695

    • DOI

      10.1007/s10910-016-0644-5

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 冷間圧延による{111}〈112〉銅単結晶の方位変化の SEM/EBSD 解析2016

    • 著者名/発表者名
      鰺坂祐介,宮嶋陽司,尾中 晋
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 80 号: 9 ページ: 553-561

    • DOI

      10.2320/jinstmet.J2016016

    • NAID

      130005406781

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超微細粒銅における単純せん断変形の誘起による引張変形時の破断伸びの増大2019

    • 著者名/発表者名
      松谷亮輔, 中田伸生, 尾中晋
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cu単結晶における圧痕周りでの結晶方位変化の位置依存性2018

    • 著者名/発表者名
      服部夏実, 宮嶋陽司, 尾中晋
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 引張変形により延性破壊した銅単結晶試料表面の方位測定2018

    • 著者名/発表者名
      古谷玲, 宮嶋陽司, 尾中晋
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ECAP加工で作製した超微細粒銅の引張変形時における単純せん断変形2018

    • 著者名/発表者名
      松谷亮輔, 宮嶋陽司, 尾中晋
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大変形前後における超微細粒銅での同一領域での組織変化の観察2018

    • 著者名/発表者名
      松谷亮輔 , 宮嶋陽司 , 尾中 晋
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 塑性変形後の結晶粒内方位解析による結晶粒微細化の初期段階の調査2017

    • 著者名/発表者名
      林 邦夫 , 尾中 晋
    • 学会等名
      塑性加工春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 低炭素鋼の塑性変形に伴う結晶回転の解析2017

    • 著者名/発表者名
      林 邦夫 , 尾中 晋
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会春季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超微細粒 Ni 多結晶材の集合組織と弾性変形挙動の評価2017

    • 著者名/発表者名
      高増宣仁 , 小ヶ倉勇樹 , 宮嶋陽司 , 尾中 晋
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超微細粒銅の塑性変形に伴う結晶粒の形状と方位の変化2017

    • 著者名/発表者名
      松谷亮輔 , 宮嶋陽司 , 尾中 晋
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 双結晶銅における圧延による方位変化に及ぼす粒界と低温 焼鈍の影響2017

    • 著者名/発表者名
      浜野航貴 , 宮嶋陽司 , 尾中 晋
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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