| 研究課題/領域番号 |
19H02486
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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26060:金属生産および資源生産関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
大野 宗一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (30431331)
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| 研究分担者 |
澁田 靖 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90401124)
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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 |
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | データ同化 / フェーズフィールド法 / 分子動力学法 / 界面物性 / 凝固組織 / 界面エネルギー / 固液界面物性 / 凝固 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属材料における界面エネルギーや界面移動度といった界面物性は、組織の形成過程を支配する重要な因子である。非平衡現象である組織形成を議論・予測するためには、本来、非平衡状態における界面物性が必要であるが、非平衡状態の界面物性値を算出する手法は未だに開発されていない。本研究は、原子シミュレーションと組織形成シミュレーション、そしてデータ同化の最先端技術を新たな枠組みで組み合わせることで、凝固組織形成における非平衡の界面物性値を“on-the-fly”で算出する手法を世界で初めて構築することを試みる。
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| 研究成果の概要 |
金属材料における界面エネルギーや界面移動度といった固液界面物性は、凝固組織の形成過程を支配する重要な因子である。しかし、非平衡状態における固液界面物性の全容を解明する方法は開発されていなかった。そこで本研究は、組織形成予測の高精度化を目指し、原子シミュレーションと組織形成シミュレーション、そしてデータ同化を組み合わせることで、非平衡状態の固液界面物性値を“on-the-fly”で算出する手法を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
国内外で計算機シミュレーションによる組織予測技術の開発が鋭意進められている。本研究が開発した非平衡界面物性の推定方法は、材料組織予測技術の高精度化と汎用化に直結する。また、本研究で開発した手法は、現在まで未解明であった非平衡状態の界面物性を明らかにするものであるから、材料組織学の新しい展開や界面物性の新たな学理発展につながることも期待される。
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