| 研究課題/領域番号 |
19H02024
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
菊池 将一 静岡大学, 工学部, 准教授 (80581579)
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| 研究分担者 |
岩田 太 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30262794)
藤井 朋之 静岡大学, 工学部, 准教授 (30377840)
中澤 謙太 静岡大学, 工学部, 助教 (50824520)
塩澤 大輝 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60379336)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
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| キーワード | 粉末冶金 / 表面改質 / 金属疲労 / 光計測 / 破壊力学 / 高輝度放射光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，大きさの異なるミクロ組織をマクロに周期配置させた3次元ヘテロ構造材料の高機能化メカニズムを解明する．とくに「強さ」と「しなやかさ」の両立という特異な力学特性を解明するため，ヘテロ構造材料のミクロ・マクロ変形の双方を捉えるマルチスケール計測法を構築し，3次元ヘテロ構造における材料損傷挙動の時間的変化を評価（4次元材料損傷評価）する．
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| 研究成果の概要 |
金属材料の「強さ」と「しなやかさ」の両立を達成するため，しなやかな粗大粒組織の周りに強い微細粒組織をネットワーク状に周期配置させた「3次元ヘテロ構造材料」を創製した．本研究では，ヘテロ構造材料のミクロ・マクロ変形の双方を捉えるマルチスケール計測法を構築し，3次元ヘテロ構造における材料損傷挙動の時間的変化を評価（4次元材料損傷評価）した．具体的には，3次元ヘテロ構造を有する各種金属材料の疲労損傷メカニズムについて検討を加え，ネットワーク相に損傷が集中した結果，弱い粗大結晶粒組織が損傷しにくいことを明らかとした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
しなやかな粗大粒組織の周りに強い微細粒組織をネットワーク状に周期配置させた「3次元ヘテロ構造材料」の特異な力学特性を，ミクロ・マクロ変形の双方を捉えるマルチスケール計測法によって明らかにした．これまでは「いかに均一かつ微細な結晶粒を作るか」が常識とされていたが，このような3次元ヘテロ構造材料の実用化によって各種機械構造物の信頼性向上が期待される．さらに，3次元ヘテロ構造材料の多機能性は機械構造物の小型軽量化にも寄与し，省エネルギー化の促進が期待される．
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