| 研究課題/領域番号 |
19K15308
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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26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
白岩 隆行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (10711153)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 疲労き裂発生 / 破壊力学 / 結晶塑性 / 空間相関関数 / 鉄鋼 / チタン合金 / マグネシウム合金 / 逆問題解析 / 逆解析 / 統計モデリング / その場観察 / 複相材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、実用的に重要な多相組織を有する金属材料について、種々の統計モデリング手法（スパースモデリング、データ同化）を用いて、少ない実験数で疲労性能を予測する手法、そして疲労を支配する組織因子を抽出する手法を提案することである。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、結晶塑性論に基づく有限要素解析と種々の統計モデリング手法（空間相関関数や畳み込みニューラルネットワーク）を組み合わせることで、少ない実験数で疲労性能を予測する手法、そして疲労を支配する組織因子を抽出する手法を提案した。具体的には、疲労き裂発生を予測する物理モデルの提案、空間相関関数や畳み込みニューラルネットワークをベースとした統計モデリングの適用、疲労性能を支配する組織因子の抽出を行った。この提案手法を用いることで、鉄鋼を中心とした多相組織を有する金属材料について、疲労性能と微細構造の関係を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、空間相関関数を用いて、二相組織の分布状態を定量化するところに特色がある。従来は、第二相の体積分率や、マトリックスと第二相の強度比といったマクロな組織因子が使用されてきたが、疲労の問題では局所的な変形挙動が重要である。そこで本研究では、２点空間相関関数を用いて、多相組織の局所的な分布状態を含む形で、組織因子を数値化する。この手法は三相以上の多相組織にも拡張可能であるため、多くの実用材料に適用可能であり、統一的な疲労予測手法の提案が期待できる。
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