| 研究課題/領域番号 |
17K06042
|
|---|
| 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 |
機械材料・材料力学
|
|---|
| 研究機関 | 山形大学 |
|---|
研究代表者 |
上原 拓也 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50311741)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019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)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
|
|---|
| キーワード | 分子動力学 / 結晶粒界 / 塑性変形 / 変形挙動 / 機械材料・材料力学 / 計算機シミュレーション / マルチスケール / 分子動力学法 / フェーズフィールドモデル |
|---|
| 研究成果の概要 |
本研究では，結晶粒界の挙動に着目し，ナノスケールとマイクロスケールのギャップを埋めるマルチスケール解析理論を構築することを目的とした研究を行った．分子動力学解析では，４つの結晶粒から構成される多結晶モデルを作成し，引張りまたは圧縮の負荷を加えることによって多結晶体の降伏時の原子挙動を詳細に検討した．その結果，塑性変形の起点と進展がおこる様子を再現するとともに，結晶方位や粒界の形態によって，降伏現象や塑性変形進展の様子が異なることを示した．また粒子モデルとフェーズフィールド法を融合した界面モデルを提案し，粒界挙動のマルチスケール解析モデルの基礎を築いた．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノスケールとマイクロスケールをつなぐマルチスケールモデルについては，依然として確立されたモデルは見られないが，本研究では，簡単な分子動力学モデルを作成して解析することによって，様々な降伏および塑性変形機構が観察できることを示したことから，今後は同様な解析をより多く進めることによって，マイクロスケールにつなげる知見を得ることが期待できる．また，粒子モデルとフェーズフィールドモデルを融合した計算モデルを提案した．これに実際の粒界とマクロ力学特性をリンクさせれば，マルチスケールな解析が可能となると期待できる．新材料の開発にはこのようなモデルが不可欠であり，社会的な意義も大きいといえる．
|
