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複相構造用合金における単結晶塑性パラメータの同定手法構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H01339
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関熊本大学

研究代表者

眞山 剛  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (40333629)

研究分担者 諸岡 聡  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (10534422)
峯 洋二  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90372755)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード連続体力学 / 結晶塑性 / 結晶回折 / マグネシウム合金 / 鉄鋼材料 / 結晶塑性解析 / 複相構造用合金 / マイクロ材料試験 / 格子ひずみ解析 / 有限要素法 / 複相構造材料
研究成果の概要

複相構造材料を対象とした信頼性の高い結晶塑性解析を実施するため,多結晶体に埋め込まれた単結晶の塑性パラメータを同定する手法を構築した.具体的には,マイクロ材料試験により明らかにされる孤立単結晶の活動変形機構を解析手法に導入し,さらにその場中性子回折により得られる格子ひずみ発達を用いた格子ひずみ解析により塑性パラメータを同定する.本研究では,主にα-Mg相とLPSO相からなる2相マグネシウム合金に適用して,構築した手法の有用性を確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で構築した手法は,結晶塑性解析の信頼性向上に貢献するものである.近年,結晶塑性解析は固体力学と材料科学の両分野で普及が著しいことから,本研究の成果が両分野の基礎研究をさらに推進し得るという点で高い学術的意義を持つ.また,結晶塑性解析は構造材料の材料設計やプロセス設計への応用も期待されており,工学的応用を通して社会に貢献し得ることから,社会的意義のある研究成果と言える.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Generalized Slip Operation Factor Considering Contribution of Secondary Slip Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Kawano Yoshiki、Mayama Tsuyoshi、Mitsuhara Masatoshi、Yamasaki Shigeto、Sato Michihiro
    • 雑誌名

      Materials Today Communications

      巻: 26 ページ: 102041-102041

    • DOI

      10.1016/j.mtcomm.2021.102041

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced non-linearity during unloading by LPSO phase in as-cast Mg-Zn-Y alloys and slip-dominated non-linear unloading mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      K. Shiraishi, T. Mayama, M. Yamasaki, Y. Kawamura
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A

      巻: 790 ページ: 139679-139679

    • DOI

      10.1016/j.msea.2020.139679

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of slip activity in polycrystalline α-titanium considering non-local interactions between crystal grains2020

    • 著者名/発表者名
      Kawano Yoshiki、Sato Michihiro、Mayama Tsuyoshi、Mitsuhara Masatoshi、Yamasaki Shigeto
    • 雑誌名

      International Journal of Plasticity

      巻: 127 ページ: 102638-102638

    • DOI

      10.1016/j.ijplas.2019.12.001

    • NAID

      120007183142

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Plasticity Analysis of Microscopic Deformation Mechanisms and GN Dislocation Accumulation Depending on Vanadium Content in β Phase of Two-Phase Ti Alloy2019

    • 著者名/発表者名
      Kawano Yoshiki、Ohashi Tetsuya、Mayama Tsuyoshi、Mitsuhara Masatoshi、Okuyama Yelm、Sato Michihiro
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 60 号: 6 ページ: 959-968

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2019016

    • NAID

      130007653194

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2019-06-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extended ductility due to kink band formation and growth under tensile loading in single crystals of Mg-Zn-Y alloy with 18R-LPSO structure2019

    • 著者名/発表者名
      K. Takagi, T. Mayama, Y. Mine, Y.L. Chiu, K. Takashima
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 806 ページ: 1384-1393

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2019.07.344

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of strain redistribution mechanism in α titanium by image-based crystal plasticity analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Kawano Yoshiki、Ohashi Tetsuya、Mayama Tsuyoshi、Tanaka Masaki、Okuyama Yelm、Sato Michihiro
    • 雑誌名

      The European Physical Journal B

      巻: 92 号: 9 ページ: 204-204

    • DOI

      10.1140/epjb/e2019-100238-3

    • NAID

      120006887458

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superior energy absorption in porous magnesium: Contribution of texture development triggered by intra-granular misorientations2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Mayama, Masakazu Tane, Yuichi Tadano
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 165 ページ: 62-72

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2018.11.037

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal plasticity analysis of anisotropic deformation behavior of porous magnesium with oriented pores2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Mayama, Masakazu Tane, Yuichi Tadano
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1063 ページ: 12047-12047

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1063/1/012047

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 塑性異方性に依存するバウシンガー効果の支配的機構2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤将義; 眞山 剛; 山﨑倫昭; 河村能人
    • 学会等名
      日本金属学会2021年春期(第168回)講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 粒間/粒内不均一変形に起因するLPSO単相合金における除荷時の非線形挙動2020

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛、白石一馬、山崎倫昭、河村能人
    • 学会等名
      日本金属学会2020年秋期(第167回)講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Underlying deformation mechanism for high energy absorption capability in porous magnesium with oriented pores: A crystal plasticity finite element study2019

    • 著者名/発表者名
      T. Mayama, M. Tane, Y. Tadano
    • 学会等名
      ICMM6 (International Conference on Material Modelling)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単軸負荷を受けるα-Mg/LPSO二相合金における格子ひずみ発達2019

    • 著者名/発表者名
      高山隼太郎, 眞山 剛, 諸岡 聡, Gong Wu, Stefanus Harjo, 山崎倫昭, 河村能人
    • 学会等名
      日本金属学会九州支部、日本鉄鋼協会九州支部、軽金属学会九州支部、平成31年度合同学術講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フローダイバーターステントの網目構造における応力状態の数値的評価2019

    • 著者名/発表者名
      竹中 陸, 眞山 剛
    • 学会等名
      日本金属学会九州支部、日本鉄鋼協会九州支部、軽金属学会九州支部、平成31年度合同学術講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Influence of texture on energy absorption capability in porous magnesium with oriented pores2019

    • 著者名/発表者名
      T. Mayama; M. Tane, Y. Tadano
    • 学会等名
      SIPS2019 (Sustainable Industrial Processing Summit & Exhibition)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複相マグネシウム合金における格子ひずみ発達機構2019

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛, 高山隼太郎, 諸岡 聡, Gong Wu, Stefanus Harjo, 山崎倫昭, 河村能人
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 強い塑性異方性を持つ金属材料におけるバウシンガー効果の発現機構2019

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛, 白石一馬, 山崎倫昭, 河村能人
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 結晶塑性有限要素法による粒内/粒間不均一変形の数値的評価2019

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会・不均一変形研究会・第2回研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] α-Mg/LPSO二相合金鋳造材における格子ひずみ発達機構2019

    • 著者名/発表者名
      高山隼太郎, 眞山 剛, 諸岡 聡, Gong Wu, Stefanus Harjo, 山崎倫昭, 河村能人
    • 学会等名
      日本金属学会2019年秋期(第165回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] MgおよびMg合金の変形挙動に関する結晶塑性解析2019

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛
    • 学会等名
      日本金属学会2019年秋期(第165回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 結晶のすべりと回転に起因する格子ひずみ発達の数値的評価2019

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛
    • 学会等名
      日本金属学会2019年秋期(第165回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マグネシウムにおける粒内/粒間不均一変形の数値的評価2019

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛
    • 学会等名
      高性能マグネシウム合金創成加工研究会 第75回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単軸圧縮負荷を受けるLPSO構造一方向凝固材の結晶塑性解析2019

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛,萩原幸司,上山涼平,只野裕一
    • 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
  • [学会発表] LPSO構造におけるキンク帯形成過程の結晶塑性解析2018

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛,萩原幸司,只野裕一,大橋鉄也
    • 学会等名
      軽金属学会第134回春期大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LPSO型Mg-Zn-Y合金における除荷時の非線形変形2018

    • 著者名/発表者名
      白石一馬,眞山 剛,山崎倫昭,河村能人
    • 学会等名
      軽金属学会第134回春期大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 眞山 剛2018

    • 著者名/発表者名
      結晶塑性有限要素法によるラスマルテンサイトの変形解析
    • 学会等名
      「鉄鋼のマルテンサイト/ベイナイト組織-その基礎と応用-」第三回フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Inelastic unloading behavior of dual phase Mg-Zn-Y alloys with LPSO phase2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shiraishi, T. Mayama, M. Yamasaki, Y. Kawamura
    • 学会等名
      Mg2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal plasticity analysis of anisotropic deformation behavior of porous magnesium with oriented pores2018

    • 著者名/発表者名
      T. Mayama; M. Tane, Y. Tadano
    • 学会等名
      Numisheet2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LPSO構造多結晶体におけるキンク帯発達過程の結晶塑性解析2018

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛,萩原幸司,只野裕一,大橋鉄也
    • 学会等名
      日本金属学会2018年秋期(第163回)講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 単軸引張負荷を受けるLPSO構造単結晶における変形帯形成2018

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛,高木康介,峯 洋二,高島和希
    • 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
  • [学会発表] 結晶塑性有限要素法によるHCP双結晶の格子ひずみ解析2018

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛
    • 学会等名
      日本機械学会第31回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 底面すべり系が支配的に活動する単結晶における変形帯形成2018

    • 著者名/発表者名
      眞山 剛,高木康介,峯 洋二,高島和希
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Crystal plasticity finite element analysis of kink band formation in directionally solidified (DS) crystals of Mg-based LPSO alloy2018

    • 著者名/発表者名
      T. Mayama, K. Hagihara, Y. Tadano, T. Ohashi
    • 学会等名
      LPSO2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 熊本大学 固体力学研究室

    • URL

      http://www.msre.kumamoto-u.ac.jp/~koriki/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 熊本大学 先進マグネシウム国際研究センター

    • URL

      http://www.mrc.kumamoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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