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分子軌道-分子力学-粗視化粒子接続法を用いたステンレス鋼の応力腐食割れ解析

研究課題

研究課題/領域番号 20760480
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 構造・機能材料
研究機関日本原子力研究開発機構

研究代表者

五十嵐 誉廣  日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究員 (70414555)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード強度 / 靭性 / 破壊 / 疲労 / クリープ / 応力腐食割れ / 超塑性 / 摩耗 / シミュレーション / 分子軌道法 / ハイブリッド法
研究概要

本研究では、まず大規模金属系を解析するための、分子軌道法と分割統治法を組み合わせた、拡張半経験分子軌道法の開発を行った。開発した手法により、10000原子以上の系に対し量子化学的解析が可能となった。開発手法を用いて、ステンレス鋼のエネルギー安定性に対する基礎的研究として、鉄単体ランダム粒界、酸素原子を含む鉄系、そして鉄+クロム系の結合力解析を行った。その結果、ランダム粒界は対応粒界に比べて原子間結合力が弱い領域があること、酸素原子を含む鉄系では、酸素原子が挿入されることにより、鉄―鉄間の原子間結合力が弱くなること、そして鉄+クロム系では、ランダム粒界に位置するクロム近傍で共鳴積分に関与するエネルギーの変化が大きいことから、化学反応が発生しやすい状態となっていることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] 不純物の粒界拡散が粒界割れ挙動に及ぼす影響2009

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣、青柳吉輝、加治芳行
    • 雑誌名

      日本機械学会第22回計算力学講演会CD-ROM論文集 No.09-21

      ページ: 386-387

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 不純物の粒界拡散が粒界割れ挙動に及ぼす影響2009

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣、青柳吉輝、加治芳行
    • 雑誌名

      日本機械学会第22回計算力学講演会CD-ROM論文集 No.9-21

      ページ: 386-387

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 大規模金属系のための拡張半経験分子軌道法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣、中沢哲也、都留智仁、加治芳行
    • 雑誌名

      日本機械学会第21回計算力学講演会CD-ROM論文集 No.8-33

      ページ: 424-425

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 大規模金属系解析のための拡張半経験的分子軌道法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣, 中沢哲也, 都留智仁, 加治芳行
    • 雑誌名

      日本機械学会第21回計算力学講演会CD-ROM語文集 No.08-33

      ページ: 424-425

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 不純物の粒界拡散が粒界割れ挙動に及ぼす影響2009

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣、青柳吉輝、加治芳行
    • 学会等名
      日本機械学会第22回計算力学講演会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 年月日
      2009-10-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 拡張半経験分子軌道法による鉄+M二元合金のエネルギー安定性解析2009

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣、中沢哲也、都留智仁、加治芳行
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京都)
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 拡張半経験分子軌道法による鉄+M二元合金のエネルギー安定性解析2009

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣, 中沢哲也, 都留智仁, 加治芳行
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学、東京
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Geometrical and Electoronic Structure for Random Grain Boundary of Stainless Steel Systems2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣、中沢哲也、都留智仁、加治芳行
    • 学会等名
      Material Research Society 2008 Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston(USA)
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Geometrical and Electoronic structure for Random Grail Boundary of stainless steel Systems2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣, 中沢哲也, 都留智仁, 加治芳行
    • 学会等名
      Material Research Society 2008 Fall Meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center Boston MA, USA
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 大規模金属系のための拡張半経験分子軌道法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣、中沢哲也、都留智仁、加治芳行
    • 学会等名
      日本機械学会第21回計算力学講演会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県)
    • 年月日
      2008-11-02
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 大規模金属系解析のための拡張半経験的分子軌道法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣, 中沢哲也, 都留智仁, 加治芳行
    • 学会等名
      日本機械学会第21回計算力学講演会
    • 発表場所
      琉球大学、沖縄
    • 年月日
      2008-11-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 拡張された半経験分子軌道法によるステンレス鋼のエネルギー安定性解析2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣、中沢哲也、都留智仁、加治芳行
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県)
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 拡張された半経験的計算手法によるステンレス鋼のエネルギー安定性解析2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐誉廣, 中沢哲也, 都留智仁, 加治芳行
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学、岩手
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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