| 研究課題/領域番号 |
20K04156
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
鈴木 賢治 新潟大学, 人文社会科学系, 教授 (30154537)
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| 研究分担者 |
城 鮎美 (瀬ノ内鮎美) 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 主任研究員 (60707446)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | Ｘ線応力測定 / 粗大粒 / 溶接部 / 残留応力 / シンクロトロン放射光 / 中性子 / 二重露光法 / 高エネルギー放射光Ｘ線 / 応力測定 / オーステナイト系ステンレス鋼 / 溶接残留応力 / 焼きはめ応力 / CdTeピクセル検出器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
均質等方が成立しない粗大粒，溶接部，集合組織に対して，二重露光法が有効であることを実証した．この二重露光法を用いて，透過力のある白色Ｘ線を利用したＸ線応力測定を開発する．そのために，エネルギ認識力を持つCdTeピクセル検出器を利用し，その解析分析手法とツールを開発する．また，ラボＸ線での二重露光法の確立もめざす．
本手法が確立すれば，これまで測定困難であった溶接部なとの実応力が求められ，シミュレーションの信頼性を評価できるようになるので，数値計算などの精度信頼性の改善が可能となる．また，電磁鋼板などの粗大粒のひずみが測定できるので，電動機などの性能改善に寄与することも期待できる．
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| 研究成果の概要 |
粗大粒および溶接部のＸ線応力測定は困難とされていた．それを解決に，検出器としてCdTeピクセル検出器を利用した放射光高エネルギーＸ線による二重露光法を提案した．この手法を粗大粒および溶接部の応力測定に適用した．粗大粒を持つはりの曲げひずみを測定することができた．焼きばめしたリングの二軸応力を測定できた．溶接部の残留応力分布測定ができた．これらの成果をもとにして，突合せ溶接配管の溶接底部の残留応力マップを測定することに成功した．二重露光法は平板の透過Ｘ線を利用するために，平面応力の測定に限定されていたが，中性子応力測定による三軸応力分布と合わせて，詳細な応力マップを作成することを提案した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の二重露光法により，これまでＸ線による応力測定が困難であった粗大粒や溶接部のＸ線応力測定が可能となり，歴史に残されていた難問が解決された意義は大きい．近年開発されたCdTeピクセル検出器により，高エネルギーＸ線の利用が可能となり，軽金属に限定されていた二重露光法を鉄鋼材料にも拡張した．このことは産業利用において大いに役立つ研究である．本研究の成果により，詳細な残留応力マップを作ることが可能となり，製造物の実応力解析の手法が確立した．本研究により実応力解析が可能となり，シミュレーションの結果を検定する方法が確立した意義は大きい．
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