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内部方向に勾配を有する残留応力と塑性特性の同時計測インデンテーション法

研究課題

研究課題/領域番号 26420025
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関中央大学

研究代表者

米津 明生  中央大学, 理工学部, 教授 (40398566)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード材料強度 / 塑性ひずみ / 残留応力 / 有限要素法 / インデンテーション法 / 国際情報交換(アメリカ)
研究成果の概要

環境助長割れや疲労破壊のような経年的な劣化や損傷を誘発する残留応力は,材料内の不均質なひずみ分布によって生じるため,数結晶レベルのような微小スケールにおける塑性ひずみと残留応力分布の計測が材料健全性評価として必要である.本研究では,インデンテーション法(押込み試験)を用いて残留応力と塑性特性を同時に計測できる方法を開発した.この方法は,パラメトリック有限要素解析結果を整理した無次元関数に,押込み試験の結果を代入することで,容易に残留応力と塑性特性の二つの材料特性を推定できる特徴を有する.さらに,材料特性が深さ方向に勾配をもつケースや,ピーニング処理や溶接材,各種コーティング材料なども検討した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 8件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 13件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] コロンビア大学/地球環境工学科(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] バージニア大学/機械・航空宇宙工学科(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Prediction of asymmetric yield strengths of polymeric materials at tension and compression using spherical indentation2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Inoue, Akio Yonezu, Yousuke Watanabe, Hiroshi Yamamura, Baoxing Xu
    • 雑誌名

      Journal of Engineering Materials and Technology

      巻: 139 号: 2 ページ: 021002-11

    • DOI

      10.1115/1.4035268

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of elastoplasticity dependent creep property of magnesium alloy with indentation method: A reverse numerical algorithm and experimental validation2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Fujisawa, Akio Yonezu, Masafumi Noda, Baoxing Xu
    • 雑誌名

      Journal of Engineering Materials and Technology

      巻: 139 号: 2 ページ: 021004-9

    • DOI

      10.1115/1.4035280

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of the compressive deformation behavior with strain rate effect of low-density polymeric foams2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Yonezu, Keita Hirayama, Hiroshi Kishida, Xi Chen
    • 雑誌名

      Polymer Testing

      巻: 50 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.polymertesting.2015.11.021

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deformation modeling of polyvinylidenedifluoride (PVDF) symmetrical microfiltration hollow-fiber (HF) membrane, Journal of Membrane Science2016

    • 著者名/発表者名
      Shouichi Iio, Akio Yonezu, Hiroshi Yamamura, Xi Chen
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 497 ページ: 421-429

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2015.09.048

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of adhesion quality of surface coating by using pulse laser-induced ultrasonic waves2016

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Watanabe, Shoichi Fujisawa, Akio Yonezu, Xi Chen
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: 286 ページ: 231-238

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2015.12.026

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On compressive deformation behavior of hollow-strut cellular materials2016

    • 著者名/発表者名
      Shouichi Iio, Kazuki Hasegawa, Shugo Fushimi, Akio Yonezu, Xi Chen
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 105 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2016.05.048

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanism of hydrogen embrittlement cracking produced by residual stress from indentation impression2015

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Niwa, Taiki Shikama, Akio Yonezu
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering A

      巻: 624 ページ: 52-61

    • DOI

      10.1016/j.msea.2014.11.008

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of hydrogen-induced contact fracture in high strength steel, Journal of Engineering2015

    • 著者名/発表者名
      Akio Yonezu, Michihiro Niwa, Xi Chen
    • 雑誌名

      Journal of Engineering Materials and Technology (Transactions of ASME)

      巻: 137 号: 2 ページ: 021007-021007

    • DOI

      10.1115/1.4029530

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Failure assessment of a hard brittle coating on a ductile substrate subjected to cyclic contact loading2015

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Toyama, Michihiro Niwa, Jun Xu, Akio Yonezu
    • 雑誌名

      Engineering Failure Analysis

      巻: 57 ページ: 118-128

    • DOI

      10.1016/j.engfailanal.2015.07.039

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prediction of viscoplastic properties of polymeric materials using sharp indentation2015

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Inoue, Akio Yonezu, Yousuke Watanabe, Takeo Okamura, Kouji Yoneda, Baoxing Xu
    • 雑誌名

      Computational Materials Science

      巻: 110 ページ: 321-330

    • DOI

      10.1016/j.commatsci.2015.08.033

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A method to estimate residual stress in austenitic stainless steel using a microindentation test2015

    • 著者名/発表者名
      Akio Yonezu, Ryota Kusano, Tomohiro Hiyoshi, Xi Chen
    • 雑誌名

      Journal of Materials Engineering and Performance (American Society for Metals)

      巻: 24 号: 1 ページ: 362-372

    • DOI

      10.1007/s11665-014-1280-5

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimation of microstructural plastic property of die-cast Mg alloy (AZ91D) with an elevated temperature indentation2014

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Fujisawa, Akio Yonezu, Takeo Okamura, Kouji Yoneda
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering A

      巻: 616 ページ: 63-70

    • DOI

      10.1016/j.msea.2014.07.106

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノ・マイクロインデンテーション法を用いた高温高圧水環境で生成する酸化皮膜の力学特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      草野涼太,米津明生
    • 雑誌名

      材料試験技術

      巻: 59 ページ: 203-208

    • NAID

      40020279111

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分子動力学法を用いた高分子材料のナノインデンテーション挙動2017

    • 著者名/発表者名
      池嶋大貴, 安保佳祐, 宮本和典, 米津明生
    • 学会等名
      日本機械学会,関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 繰返し接触負荷を受ける脆性材料の疲労き裂進展特性2017

    • 著者名/発表者名
      遠山英彦, 渡邊耀介, 米津明生
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会,第48回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • 発表場所
      日本非破壊検査協会亀戸センター
    • 年月日
      2017-01-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Modeling of viscoplastic deformation behavior of lowdensity polymeric foams2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kishida, Akio Yonezu
    • 学会等名
      ASME2016 International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Phoenix, Arizona, U.S.A.
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of anisotropic deformation behavior of porous materials by using X-ray CT method2016

    • 著者名/発表者名
      Shugo Fushimi,Shouichi Iio, Akio Yonezu
    • 学会等名
      ASME2016 International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Phoenix, Arizona, U.S.A.
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental and Numerical Investigations of Fatigue Crack Growth of Brittle Solids under Cyclic Contact Loading2016

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Toyama, Akio Yonezu
    • 学会等名
      ASME2016 International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Phoenix, Arizona, U.S.A.
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 構造異方性を有する多孔質高分子材料の圧縮変形特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      伏見脩吾,米津明生
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2016材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] インデンテーション法による弾塑性特性およびクリープ特性の推定法2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤翔一,米津明生
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of mechanical properties of steam coating layer on magnesium alloy2016

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Toyama, Takuya Dobashi, Shoichi Fujisawa, Akio Yonezu
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Fracture and Strength of Solids (FEOFS2016, The Far East and Oceanic Fracture Society)
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of viscoplastic properties and asymmetric yield strengths of polymeric materials using indentation method2016

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Inoue, Youske Watanabe, Akio Yonezu
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Fracture and Strength of Solids (FEOFS2016, The Far East and Oceanic Fracture Society)
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インデンテーション法による塑性特性と残留応力の同時推定2016

    • 著者名/発表者名
      赤堀智紀, 渡邊耀介, 米津明生
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 第47回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • 発表場所
      機械振興会館(東京)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] マグネシウム合金における微視組織のクリープ特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤翔一, 米津明生
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 第47回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • 発表場所
      機械振興会館(東京)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Microscopic Creep Behavior of Magnesium Alloy Using Indentation Test2015

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Fujisawa, Ryo Miura, Yousuke Watanabe, Akio Yonezu
    • 学会等名
      ASME2015 International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Houston, Texas, U.S.A
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Cyclic Contact Fracture of Hard Coating on Steel Substrate2015

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Toyama, Michihiro Niwa, Akio Yonezu
    • 学会等名
      ASME2015 International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Houston, Texas, U.S.A
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Viscoplastic Properties of Polymer Materials Using Microindentation Test2015

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Inoue, Akio Yonezu
    • 学会等名
      ASME2015 International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Houston, Texas, U.S.A
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微小押込み法による高分子材料の応力―ひずみ曲線と負荷速度依存性の評価法2015

    • 著者名/発表者名
      井上法行, 米津明生
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 平成27年度非破壊検査総合シンポジウム, SSM部門
    • 発表場所
      日本非破壊検査協会亀戸センター
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] インデンテーション法を用いた表面・局所領域における力学特性計測法2015

    • 著者名/発表者名
      米津明生
    • 学会等名
      表面技術協会 ナノテク部会講演 (表面技術要素展 SURTECH 2015)
    • 発表場所
      東京ビックサイト
    • 年月日
      2015-01-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロインデンテーション法によるポリマー材料の粘塑性特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      井上法行, 米津明生
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 第46回応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • 発表場所
      日本非破壊検査協会亀戸センター
    • 年月日
      2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation method of residual stress and plastic strain in austenitic stainless steel by single indentation test2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kusano, Tomohiro Hiyoshi, Akio Yonezu
    • 学会等名
      The Asian-Pacific Conference on Fracture and Strength 2014 (APCFS-2014) and the International Conference on Structural Integrity and Failure (SIF-2014)
    • 発表場所
      シドニー大
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 押込み法によるステンレス鋼の塑性特性と残留応力推定法2014

    • 著者名/発表者名
      草野涼太,日吉智宏,米津明生
    • 学会等名
      2014年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      東京電機大
    • 年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温高圧水環境で生成するサブミクロン酸化皮膜の破壊強度評価2014

    • 著者名/発表者名
      草野涼太,米津明生
    • 学会等名
      日本材料学会関東支部 2014年度学生研究交流会
    • 発表場所
      東海大
    • 年月日
      2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロインデンテーション法を用いた高分子材料の塑性特性とひずみ速度依存性評価2014

    • 著者名/発表者名
      井上法行,米津明生
    • 学会等名
      日本材料学会関東支部 2014年度学生研究交流会
    • 発表場所
      東海大
    • 年月日
      2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小押込み試験法を用いたオーステナイト系ステンレス鋼の残留応力推定2014

    • 著者名/発表者名
      草野涼太,日吉智宏,米津明生
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 平成26年度春季講演大会
    • 発表場所
      市ヶ谷アルカディア
    • 年月日
      2014-06-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 所属機関研究室ホームページ

    • URL

      http://mater.mech.chuo-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 所属機関教員データベース

    • URL

      http://ir.c.chuo-u.ac.jp/researcher/profile/00015338.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://mater.mech.chuo-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://mater.mech.chuo-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 所属機関の研究者情報データベース

    • URL

      http://ir.c.chuo-u.ac.jp/researcher/profile/00015338.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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