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原子シミュレーションによる金属の変形素過程の定量的評価手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 26820008
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
研究機関京都大学

研究代表者

浦長瀬 正幸  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 特定研究員 (00512766)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード原子シミュレーション / 転位 / マグネシウム / 粒界 / 活性化自由エネルギー
研究成果の概要

原子シミュレーションにより代表的な塑性変形素過程のひとつであるすべり転位生成の定量的評価を実施する手法を確立した。その手法を主にマグネシウムに対して適用し、転位生成の応力・温度依存性について検討を実施した。特に、転位生成を熱活性化過程として捉えた際に"エンタルピー-エントロピー補償"と呼ばれる関係が底面・柱面すべりにおいて成立すること、また[11-20]方向への圧縮応力が底面転位生成に必要な分解せん断応力を低下させうることを示した。また、ナノピラーや双結晶の一軸変形の分子動力学シミュレーションにより面欠陥を核とする塑性変形に対する検討も実施した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Effects of normal stresses on the homogeneous nucleation of a basal dislocation in magnesium2016

    • 著者名/発表者名
      M. Uranagase, R. Matsumoto
    • 雑誌名

      Computational Materials Science

      巻: 113 ページ: 143-147

    • DOI

      10.1016/j.commatsci.2015.11.031

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] だ円柱形Mg単結晶の自由表面からの底面転位生成2016

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬正幸,松本龍介
    • 雑誌名

      材料

      巻: 65 号: 2 ページ: 135-140

    • DOI

      10.2472/jsms.65.135

    • NAID

      130005126265

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tension–compression asymmetry in uniaxial deformation of a magnesium bicrystal with [-1100] symmetric tilt grain boundary2016

    • 著者名/発表者名
      M. Uranagase, R. Matsumoto
    • 雑誌名

      Computational Materials Science

      巻: 118 ページ: 124-132

    • DOI

      10.1016/j.commatsci.2016.03.012

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal activation analysis of enthalpic and entropic contributions to activation free energy of basal and prismatic slips in Mg2014

    • 著者名/発表者名
      M. Uranagase, R. Matsumoto
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 号: 22 ページ: 224103-224103

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.224103

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メタダイナミクス法によるマグネシウム結晶での転位生成の定量的評価2016

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬 正幸、松本 龍介
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 対称傾角粒界を有するマグネシウム双結晶の一軸変形の分子動力学解析2015

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬 正幸、松本 龍介
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2015材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative Study on Dislocation Nucleation as an Elementary Process of Kink Band Formation2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Uranagase, Ryosuke Matsumoto
    • 学会等名
      Mg 2015
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マグネシウム中での粒界からの転位射出についての原子シミュレーションによる検討2015

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬 正幸、松本 龍介
    • 学会等名
      日本金属学会2015年秋期大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 粒界・自由表面を有するマグネシウム結晶の一軸変形挙動2015

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬 正幸、松本 龍介
    • 学会等名
      第20回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative evaluation of dislocation nucleation as thermal activation process via atomistic simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Uranagase, Ryosuke Matsumoto
    • 学会等名
      ICM12
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2015-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 原子シミュレーションによる金属単結晶中の転位生成に対する垂直応力の影響の定量的評価2014

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬 正幸、 松本 龍介
    • 学会等名
      日本機械学会 第27回計算力学講演会
    • 発表場所
      岩手大学工学部
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg結晶中における転位生成の温度・応力依存性の原子シミュレーションによる検討2014

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬 正幸、 松本 龍介
    • 学会等名
      第58回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomistic Simulation Study of the Dependence of Thermal Activation of Dislocation Nucleation in Mg on Temperature and Applied Stresses2014

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Uranagase, Ryosuke Matsumoto
    • 学会等名
      LPSO 2014
    • 発表場所
      Hotel Nikko Kumamoto
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子シミュレーションによる種々の応力環境下でのマグネシウム単結晶中の転位生成の定量的解析2014

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬 正幸、 松本 龍介
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2014材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      福島大学 金谷川キャンパス
    • 年月日
      2014-07-18 – 2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg結晶中での転位生成の活性化自由エネルギーに対するエントロピーの影響2014

    • 著者名/発表者名
      浦長瀬 正幸、 松本 龍介
    • 学会等名
      第19回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-05-16
    • 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: 2017-05-10  

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