結晶異方性を考慮したサブグレインスケールの微視的応力・ひずみ分布測定手法の構築

• 研究課題/領域番号: 24760077
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 三上 欣希 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40397758)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 微視的ひずみ / 微視的応力 / 結晶方位 / デジタル画像相関法 / 結晶塑性論 / 有限要素解析 / 結晶塑性有限要素解析

研究成果の概要

金属系構造材料の変形・破壊挙動を明らかにするためには，結晶粒レベルの微視的な応力・ひずみ分布を把握することが重要である．本研究では，デジタル画像相関法による材料表面の変位・ひずみ分布の計測，結晶異方性を考慮した結晶塑性論による応力・ひずみ分布の有限要素解析を実施した．また，デジタル画像相関法によって測定した材料表面の見かけの変形を達成できるような結晶のすべり変形を，結晶の異方性変形挙動を考慮して決定する手法を提案した．本手法を用いて決定したすべり変形量に基づいて各結晶粒の応力を推定し，微視的応力分布を算出することができた．

研究成果

• [雑誌論文] 鋼溶接金属の結晶方位異方性を考慮した微視的応力分布特性の数値解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三上欣希，望月正人
  • 雑誌名: 鉄と鋼 巻: 100 号: 10 ページ: 1281-1288
  • DOI: 10.2355/tetsutohagane.100.1281
  • NAID: 130004696837
  • ISSN: 0021-1575, 1883-2954
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of Three-dimensional Microscopic Strain Components by Digital Image Correlation and Crystal Orientation Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: ODA Kazuo, MIKAMI Yoshiki, MOCHIZUKI Masahito
  • 雑誌名: Quarterly Journal of the Japan Welding Society 巻: 31
  • NAID: 130004445755
• [雑誌論文] Estimation of Three-dimensional Microscopic Strain Components by Digital Image Correlation and Crystal Orientation Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuo ODA, Yoshiki MIKAMI and Masahito MOCHIZUKI
  • 雑誌名: 溶接学会論文集
  • NAID: 130004445755
  • 査読あり
• [学会発表] 多結晶有限要素モデルにおける微視的応力分布に及ぼす結晶塑性パラメータの影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三上欣希，小田和生，望月正人
  • 学会等名: 溶接構造シンポジウム2014
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] An Elementary Model to Evaluate Microscopic Stress Distribution due to Dislocation Channel in Irradiated Austenitic Stainless Steel (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki MIKAMI, Takamasa MIZOGUCHI and Masahito MOCHIZUKI
  • 学会等名: 2nd International Conference on Maintenance Science and Technology
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2014-11-02 – 2014-11-05
• [学会発表] Application of Digital Image Correlation Technique to Evaluation of Grain-scale Microscopic Strain Distribution (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Mikami, K. Oda and M. Mochizuki
  • 学会等名: 67th Annual Assembly of International Institute of Welding
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-18
• [学会発表] Determination of Microscopic Strain Components by Digital Image Correlation in Combination with Crystal Orientation Information (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Mikami, K. Oda and M. Mochizuki
  • 学会等名: 16th International Conference on Experimental Mechanics
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Numerical Simulation Of Microscopic Stress␣ In Polycrystalline Materials␣ Considering Hardening Due To Irradiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Mikami and Masahito Mochizuki
  • 学会等名: ICMM3, 3rd International Conference on Material Modeling
  • 発表場所: Warsaw, Poland
• [学会発表] デジタル画像相関法に基づく多結晶金属の多重すべりを考慮した微視的変形挙動推定手法の提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田和生，三上 欣希，望月正人
  • 学会等名: 日本保全学会 第10回学術講演会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Experimental Evaluation of Microscopic Strain Distribution by Digital Image Correlation Incorporating Crystalline Orientation (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Mikami, K. Oda and M. Mochizuki
  • 学会等名: 65th Annual Assembly and International Conference of the International Institute of Welding
  • 発表場所: Denver, USA
• [学会発表] デジタル画像相関法と結晶方位解析を併用した微視的三次元ひずみ算出手法の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小田 和生, 三上 欣希, 望月 正人
  • 学会等名: 溶接学会 平成24年度秋季全国大会
  • 発表場所: 奈良
• [学会発表] Estimation of Three-dimensional Microscopic Strain Component by Digital Image Correlation and Crystal Orientation Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuo ODA, Yoshiki MIKAMI and Masahito MOCHIZUKI
  • 学会等名: The International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science through Advanced Measurements and Simulation
  • 発表場所: Osaka