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1996 年度 実績報告書

材料の強度と破壊に関するメゾスコピックモデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 08044131
研究機関東京工業大学

研究代表者

青木 繁  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90016436)

研究分担者 MAIGRE H.  エコールポリテクニーク, 固体力学研究所, 主任研究員
BUI Huy Duon  エコールポリテクニーク, 固体力学研究所, 所長
YANG Wei  清華大学, 工程力学系, 教授
RAVICHANDRAN ジー  カルフォルニア工科大学, 研究科, 教授
ROSAKIS Ares  カルフォルニア工科大学, 研究科, 教授
KNAUSS Wolfg  カルフォルニア工科大学, 研究科, 教授
NAKAMURA Tos  ニューヨーク州立大学, 工学部, 助教授
北川 浩  大阪大学, 工学部, 教授 (30029095)
岸本 喜久雄  東京工業大学, 工学部, 教授 (30111652)
天谷 賢治  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助手 (70251642)
キーワード破壊 / 損傷 / メゾスコピック / 計算機シミュレーション / 不均質材料 / 界面強度 / 分子動力学 / 衝撃破壊
研究概要

本研究は,日米中仏の4カ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコッピク材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏まえた材料モデルの考察など,種々の立場から,材料モデルの構築を進めるとともに,相互に協力,啓発を行い,それらを統合化した材料の寸法尺度,時間尺度に対する階層構造を的確に捉えたメゾスコピック材料モデルの構築を目指している.
本年度において設定した具体的個別調査テーマは下記の通りである.
(1)分子動力学法を基礎とする材料モデルの構築,(2)材料損傷とナノメカニクス材料モデルの創出体,(3)異種接合材料の界面強度特性と材料モデル(4)不均質材料の特性発現モデルと破壊・損傷モデル,(5)複合材料の損傷過程の探求と力学モデル,(6)ミクロ構造を考慮した高分子材料の破壊モデルの形成,(7)破壊のプロセスゾーンの損傷モデル,
(8)衝撃荷重下における材料の破壊の解明とその理論的解析,(9)材料の環境強度に及ぼす電気化学因子のモデル化
また,東京工業大学において共同研究を実施するとともに,フランス,アイルランド,ポルトガル,米国,カナダにおいて当該分野の調査研究を実施した.
それらの結果,材料の内部微細構造の変化のダイナミクスを多面的に捉えるための分子動力学法,境界要素法,有限要素法などの種々の方法に基づくモデリング手法についての基礎的な知見が得られた.

  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] S.Aoki,Y.Nonoyama,K.Amaya: "BEM Analysis of Toughness Measurement of Crack Propagating with Acceleration and Deceleration" Proc. Boundary Element Method 18,(ed.C.A.Brebbin et.al.). 18. 387-396 (1996)

  • [文献書誌] F.Ma,K.Kishimoto: "A Continuum Interface Debonding Model and Application to Matrix Cracking of Composites" JSME International Journal,Series A. 39. 496-507 (1996)

  • [文献書誌] F.Ma,K.Kishimoto: "On Yielding and Deformation of Dilatant Plastic Material" Localiged Damage IV(ed.H.Nisitani et.al.). 4. 493-500 (1996)

  • [文献書誌] G.Qian,T.Nakamura,C.C.Berdt,S.H.Leigh: "Tensile Toughness Test and High Temporabure Fracbure Analysis of Thermal Barrier Contings" Acta Metallurgia et Materialia.

  • [文献書誌] W.Yang,T.Zhu: "Fracbure and Toughening of Ferroelectrics by Domain Switch" XIXth International Congress of Theoretical and Applied Mechanics. 720 (1996)

  • [文献書誌] G.Ravichandran,W.Chen: "An Experimental Technique for Investigating Dynamic Behavior of Ceramic Under Multi-Axial Compression" XIXth International Congress of Theoretical and Applied Mechanics. 753 (1996)

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公開日: 1999-03-08   更新日: 2016-04-21  

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