研究課題/領域番号 |
17K18825
|
研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
配分区分 | 基金 |
研究分野 |
材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
|
研究機関 | 名古屋大学 (2018-2019) 京都大学 (2017) |
研究代表者 |
荒木 慶一 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50324653)
|
研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
|
研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
|
キーワード | 形状記憶合金 / 単結晶 / 超弾性 / 疲労 / 結晶方位 / 銅系合金 / CuAlMn |
研究成果の概要 |
単結晶Cu-Al-Mn形状記憶合金棒材の力学特性(疲労特性と結晶方位依存性)を調査し,以下の事項を明らかにした。(1)疲労特性は結晶粒界間の拘束力により生じる転位が影響するため,小さい結晶粒界が集まっている多結晶は疲労特性が最も悪い。結晶粒が棒径より大きいバンブー結晶では初期特性は良好であるが,繰返し変形により超弾性特性の劣化が促進された。一方,単結晶は最も疲労特性が良好で,100サイクル程度まで残留ひずみや変態応力の劣化が見られなかった。(2)塑性変形性能と破壊特性には強い結晶方位依存性が見られた。特に<1 1 2>,<1 1 3>,<0 0 1>の方位では100%に近い伸びが観察された。
|
研究成果の学術的意義や社会的意義 |
(1)これまで,単結晶大型部材の超弾性や塑性・破壊などの力学特性を調査した研究報告は見当たらない。そのため,結晶粒径と疲労特性の関係や,結晶方位と力学特性の異方性の関係を整理できれば,その新規性や学術的価値は高い。(2)単結晶Cu-Al-Mn形状記憶合金大型部材は,機械,航空,土木,建築など多くの分野で類例のない構造・機能部材として利用できる。そのため,部材の力学モデル構築に必要な力学特性を調査した本研究の結果は幅広い分野で利用でき,その波及効果は大きい。
|