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Modeling of ductile failure in multi-phase metallic materials

研究課題

研究課題/領域番号 20K14604
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関東京大学

研究代表者

ブリフォ ファビャン  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (70836890)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードCrystal plasticity / Finite Element Method / Dual-phase steels / X-CT / Ductile failure / Finite element method
研究開始時の研究の概要

The purpose of this research is to develop a microstructure-sensitive framework for the prediction of the complete mechanical response of multi-phase metallic materials up-to-failure through combining crystal plasticity simulations and in-situ X-CT tensile tests.

研究成果の概要

結晶塑性有限要素法を用いて、多相材料の破壊に至るまでの機械的応答を予測する方法を提案した。我々は、統計的手法による多相材料のモデリングのための新しいアプローチを開発した。損傷の発生と進展を考慮した非局所的な結晶塑性モデルを開発した。損傷モデルパラメータの正確なキャリブレーションのために、実験的に観測されたボイドの局所応力-ひずみ曲線の抽出に基づく新しい手順を提案した。さまざまなミクロ構造を持つ複数の二相鋼に対して検証した。推定された破壊位置が、異なる微細構造に対して類似していることが判明し、このことから類似した固有特性が示唆されるとともに、キャリブレーション手順の頑健性も確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The proposed framework is general and modular, and is applicable to a wide variety of materials. By carefully calibrating the model, it is also possible to predict the behavior of other materials without experimental testing and thus accelerating the development of alloys with improved properties.

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Crystallography and deformation behavior of α phase precipitate at twin/matrix interface in a cold rolled metastable Ti-12Mo alloy2022

    • 著者名/発表者名
      Briffod Fabien、Hanqing Liu、Shiraiwa Takayuki、Enoki Manabu、Emura Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 892 ページ: 162234-162234

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2021.162234

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Micromechanical investigation of the effect of the crystal orientation on the local deformation path and ductile void nucleation in dual-phase steels2021

    • 著者名/発表者名
      Briffod Fabien、Shiraiwa Takayuki、Enoki Manabu
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: A

      巻: 826 ページ: 141933-141933

    • DOI

      10.1016/j.msea.2021.141933

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The effect of the 18R-LPSO phase on the fatigue behavior of extruded Mg/LPSO two-phase alloy through a comparative experimental-numerical study2021

    • 著者名/発表者名
      Briffod Fabien、Shiraiwa Takayuki、Enoki Manabu
    • 雑誌名

      Journal of Magnesium and Alloys

      巻: 9 号: 1 ページ: 130-143

    • DOI

      10.1016/j.jma.2020.07.005

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Micromechanical investigation of stress-strain partitioning in dual-phase steel2021

    • 著者名/発表者名
      Briffod Fabien, Hu Haoyu, Shiraiwa Takayuki, Enoki Manabu
    • 学会等名
      Japan Institute of Metals Lecture Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] X線CTによるDP鋼のボイド発展モデルの較正2021

    • 著者名/発表者名
      村山 恭平, 加藤 翔也, Fabien Briffod, 白岩 隆行, 榎 学
    • 学会等名
      Japan Institute of Metals Lecture Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Micromechanical investigation of ductile void nucleation in dual-phase steels with varying2021

    • 著者名/発表者名
      Fabien Briffod, Kyohei Murayama, Takayuki Shiraiwa, Manabu Enoki
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Advanced Steels
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Micromechanical behavior and crystal plasticity modeling of ductile void formation in a dual-phase steel2021

    • 著者名/発表者名
      Fabien Briffod, Takayuki Shiraiwa, Manabu Enoki
    • 学会等名
      Japan Institute of Metals Lecture Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DP鋼の組織最適化のための空間相関関数を用いた記述子選択2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 翔也, Fabien Briffod , 白岩 隆行, 榎 学, 山崎 和彦
    • 学会等名
      Japan Institute of Metals Lecture Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] X線CTによるDP鋼のボイド挙動のモデルの検討2021

    • 著者名/発表者名
      村山 恭平, 加藤 翔也, Fabien Briffod, 白岩 隆行, 榎 学
    • 学会等名
      Japan Institute of Metals Lecture Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶塑性有限要素解析によるDP鋼の 組織-特性関係予測と逆問題解析2021

    • 著者名/発表者名
      白岩 隆行, 加藤 翔也, Fabien Briffod, 榎 学
    • 学会等名
      The Iron and Steel Institute of Japan Lecture Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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