| 研究課題/領域番号 |
17K06068
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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 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
坂根 政男 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 上席研究員 (20111130)
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| 研究分担者 |
伊藤 隆基 立命館大学, 理工学部, 教授 (40242581)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019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)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 高温強度 / クリープ / インデンテーション / 材料力学 / 多軸応力 / クリープ指数 / クリープ係数 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，ノートン則中のクリープ指数および同係数を球圧子押し込みクリープ試験から評価する手法を開発した．広範囲に材料定数を変化させた弾クリープ有限要素法解析を実施し，その結果の解析から圧子直下の材料の３つの主応力を求める手法を開発した．これら３つの主応力と多軸応力下でのクリープ構成式とを組み合わせることにより，圧子押し込み法からクリープ指数および同係数の評価式を導いた．導いた評価式は妥当なクリープ指数および同係数を評価できることが，有限要素法による押し込みシミュレーション解析検証およびSn37Pbはんだを用いた実験検証を通して，明らかになった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
押し込みクリープ試験から得られたクリープ指数は単軸応力下のそれと一致することがこれまで経験的に知られてきたが，その力学的な根拠は明確ではなかった．本研究では，両者が一致することを圧子直下の材料の多軸クリープ応力解析を通して解析的に示した．併せて，押し込みクリープ試験から単軸応力下でのクリープ係数を求める手法を開発した．Sn37Pbはんだを用いて押し込みクリープ試験を実施し，開発した手法の実用性を検証した．
本研究で開発した手法は，連続的にクリープ変形特性が変化する高温配管等の溶接部や微小寸法の多い電子デバイス用材料のクリープ指数および係数評価法として社会インフラの信頼性向上に寄与する．
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