| 研究課題/領域番号 |
18K13660
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
蓮沼 将太 青山学院大学, 理工学部, 助教 (50709764)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | アルミニウム合金 / 応力腐食割れ / 疲労き裂進展 / 湿度 / 水素 / 転位 / マルチスケール解析 / 材料強度 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，湿潤環境中におけるアルミニウム合金の応力腐食割れき裂進展および疲労き裂進展メカニズムを解明することを目的とする．応力腐食割れ試験を途中で中断し，切断面を観察することで，湿潤環境中における応力腐食割れき裂進展機構を検討した．水素拡散-転位動力学解析では，転位間相互作用力に及ぼす水素の影響について様々な条件下で検討した．最後に，実際の高圧水素容器使用環境を考慮し，湿潤環境下かつ圧縮平均応力下での疲労き裂進展試験を行い．圧縮平均応力下におけるき裂進展下限界特性を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，高圧水素を用いた燃料電池自動車などが実用化されている．しかし，高圧水素容器に用いられるアルミニウム合金に発生する応力腐食割れ(SCC)は，高圧水素容器の口金破壊というリスクの高い破壊事故の原因となることが明らかになってきた．このき裂進展メカニズムはディンプル破壊であり，大気中の水分から生成された水素の寄与が指摘されているが，メカニズムは明らかになっていない．また，アルミニウム合金の疲労き裂進展にも湿度の影響があることが指摘されている．湿潤環境中におけるアルミニウム合金のSCCき裂進展および疲労き裂進展メカニズムを解明することで高圧水素容器の安全性向上に貢献する．
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