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形状記憶合金のねじれたドメイン構造のダイナミクスの数理モデル(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 16KK0122
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

稲邑 朋也  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60361771)

研究協力者 Ball John  University of Oxford, Mathematical Institute, Professor
Porta Francesco Dela  
研究期間 (年度) 2017 – 2018
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードマルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / べき乗則 / マルテンサイト / ドメイン組織 / 非線形弾性論 / キンク変形
研究成果の概要

形状記憶合金のマルテンサイト組織が示すべき乗則について実験結果の解析と理論的研究を行った.TiNbAl形状記憶合金ではマルテンサイトプレートの長さがべき乗指数2.6の明確なpower lawを示すことが明らかになった.ねじれをわずかに含むドメイン同士が結合しており,このねじれの存在がべき乗則出現に重要な役割を担っていることが,数値シミュレーションの結果から得られた.また形状記憶合金のマルテンサイト組織の理論をマグネシウム合金の変形組織に適用し,回位の存在が本合金の変形に重要な役割を担うことを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

実用合金であるニチノールに代用される形状記憶合金の内部構造を支配する数学的因子を明らかにすることで,耐久性の高い形状記憶合金の設計や,高機能化を行うための原理が得られる.また同種の数学理論によって,Mg合金の変形メカニズムを明らかにすることで,輸送機器の軽量化を通じて低炭素化社会の実現に貢献する.

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)2017

    • 年月日
      2017-09-27
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Geometry of kink microstructure analysed by rank-1 connection2019

    • 著者名/発表者名
      T. Inamura
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Incompatible microstructure of martensite and kink deformation2019

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Inamura
    • 学会等名
      Mathematical design of new materials: strategies and algorithms for the design of alloys and metamaterials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rank-1接続で捉えたキンク変形の幾何学2019

    • 著者名/発表者名
      稲邑朋也
    • 学会等名
      日本金属学会2019年春期(第164回)講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microscopy study on interface and dynamics of microstructure in shape memory alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Inamura
    • 学会等名
      Mathematics and Science: In honour of Sir John Ball
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microscopy study on interface and dynamics of microstructure in shape memory alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Inamura
    • 学会等名
      MPI-Oberseminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of kink deformation based on rank-1 connection2018

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Inamura
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Millefeuille Structure
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rank-1接続に基づくキンク変形の解析2018

    • 著者名/発表者名
      稲邑朋也
    • 学会等名
      軽金属学会第135回秋期大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] Ti-Ni系合金,これを用いた線材,通電アクチュエータ及び温度センサ並びにTi-Ni系合金材の製造方法2018

    • 発明者名
      稲邑朋也,喜瀬純男ら
    • 権利者名
      稲邑朋也,喜瀬純男ら
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2017-03-15   更新日: 2020-03-30  

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