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Model synthesisによる鋼組織情報に基づく脆性亀裂停止性能の定量予測

研究課題

研究課題/領域番号 16K14410
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関東京大学

研究代表者

柴沼 一樹  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30611826)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード破壊力学 / 脆性破壊 / アレスト靭性 / 劈開破壊 / マルチスケール / 劈開亀裂伝播 / 微小試験 / アレスト / 性能予測 / モデル統合化
研究成果の概要

鉄鋼材料の微視的組織と脆性亀裂伝播抵抗の関係性を定量的に予測するために,(a) ミクロスケール劈開亀裂伝播モデル,(b) 有限要素解析モデル,(c) マイクロスケール脆性亀裂伝播モデル,を統合したマルチスケールモデルを構築した.さらに,開発モデルの精度向上を目的として,(i) 材料の亀裂停止性能における粒径依存性を評価するためのDCB試験,および,(ii) 劈開面間距離がティアリッジ形成に伴うエネルギー吸収量に与える影響を評価するための微小試験,という2種類の実験を実施した.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Multiscale Model Synthesis to Clarify the Relationship between Microstructures of Steel and Macroscopic Brittle Crack Arrest Behavior - Part I: Model Presentation2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Shibanuma, Yuki Yamamoto, Fuminori Yanagimoto, Katsuyuki Suzuki, Shuji Aihara, Hiroyuki Shirahata
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 56 号: 2 ページ: 341-349

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-449

    • NAID

      130005131151

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 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
  • [雑誌論文] Multiscale Model Synthesis to Clarify the Relationship between Microstructures of Steel and Macroscopic Brittle Crack Arrest Behavior - Part II: Application to Crack Arrest Test2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yamamoto, Kazuki Shibanuma, Fuminori Yanagimoto, Katsuyuki Suzuki, Shuji Aihara, Hiroyuki Shirahata
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 56 号: 2 ページ: 350-358

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-450

    • NAID

      130005131138

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 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
  • [雑誌論文] 鋼の微視組織と脆性亀裂停止挙動の関係解明に向けたマルチスケール破壊力学モデル 第1報:モデルの提案2016

    • 著者名/発表者名
      柴沼一樹, 山本悠貴, 柳本史教, 鈴木克幸, 粟飯原周二, 白幡浩幸
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 102 号: 6 ページ: 347-355

    • DOI

      10.2355/tetsutohagane.TETSU-2015-114

    • NAID

      130005154148

    • ISSN
      0021-1575, 1883-2954
    • 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
  • [雑誌論文] 鋼の微視組織と脆性亀裂停止挙動の関係解明に向けたマルチスケール破壊力学モデル 第2報:アレスト試験への適用2016

    • 著者名/発表者名
      山本悠貴, 柴沼一樹, 柳本史教, 鈴木克幸, 粟飯原周二, 白幡浩幸
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 102 号: 6 ページ: 356-364

    • DOI

      10.2355/tetsutohagane.TETSU-2015-115

    • NAID

      130005154145

    • ISSN
      0021-1575, 1883-2954
    • 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
  • [学会発表] 結晶粒間き裂連結時のエネルギー吸収機構と粒径の意義2018

    • 著者名/発表者名
      逸見拓弘, 柴沼 一樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 産発プロジェクト展開鉄鋼研究シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental and numerical investigation on relationshi between grain size and arrest toughness in steels2017

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro Hemmi, Kazuki Shibanuma, Katsuyuki Suzuki, Shuji Aihara, Hiroyuki Shirahata
    • 学会等名
      ICF14 (14th International Conference on Fracture)
    • 発表場所
      Rhodes, Greece
    • 年月日
      2017-06-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental and numerical investigation on relationship between grain size and arrest toughness in steels2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hemmi, K. Shibanuma, K. Suzuki, S. Aihara, H. Shirahata
    • 学会等名
      ICF14 (14th International Conference on Fracture)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation of brittle crack propagation incorporating toughness and residual stress distribution in welds2016

    • 著者名/発表者名
      Shuji Aihara, Fuminori Yanagimoto, Kazuki Shibanuma, Tetsuya Namegawa, Hiroaki Nakai, Tomoya Kawabata, Hitoshi Yoshinari
    • 学会等名
      TWR &9WS (10th International Conference on Trends in Welding Research & 9th International Welding Symposium of Japan Welding Society)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental and numerical investigation on relationship between grain size and arrest toughness in steels2016

    • 著者名/発表者名
      Takuhiro Henmi, Katsuyuki Suzuki, Shuji Aihara, Hiroyuki Shirahata
    • 学会等名
      ECF21 (The 21st European Conference on Fracture)
    • 発表場所
      Catania, Italy
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiscale modeling to clarify the relationship between microstructures of steel and macroscopic brittle crack propagation/arrest behavior2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yamamoto, Kazuki Shibanuma, Fuminori Yanagimoto, Katsuyuki Suzuki, Shuji Aihara, Hiroyuki Shirahata
    • 学会等名
      ECF21 (The 21st European Conference on Fracture)
    • 発表場所
      Catania, Italy
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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