| 研究概要 |
本計画研究では,超塑性現象を支配する組織・構造変化をマイクロメカニックス的観点から検討し,各種材料系の超塑性現象を精密に記述する新しい理論体系を構築するとともに,新しい超塑性材料と超塑性成型・加工法開発の探求を目的としている.計画研究期間平成8年度〜平成10年度において,本計画研究班は以下のような研究成果を得た.
1)研究代表者村上は,広範囲の組み合わせ応力条件での超塑性変形・破壊実験を行い,その観察結果を微視的ならびに巨視的観点から検討するとともに,超塑性材料の変形・損傷過程を記述する力学モデルを粘塑性構成式理諭と損傷力学理論によって定式化した.これにより実用超塑性材料Al5083合金の変形過程のシミュレーションを可能にした.
2)研究分担者相沢は,超塑性成型解析に関する計算材料モデリングならびに新しい超塑性成型法開発を重点的に研究した.すなわち,改良型粒状体モデルとミクロ・マクロ応力解析による焼結鍛造・超塑性鍛造プロセス・シミュレーション法を開発するとともに,新しい超塑性成型プロセスとして,超塑性インジェクション成型法と超塑性スピニング成型法を提唱,開発した.
3)研究分担者丸山は,Ti-Al-Fe合金の超塑性挙動と変形機構を解明するとともに,二相組織の超塑性変形構成式の確立を試みた.高温引張り試験の結果,1050〜1200Kの温度範囲において最大800%の超塑性伸びを得た.また変形組織観察の結果,応力緩和機構は従来とは全く異なる応力誘起相変態であることを明らかにし,これにより新しい超塑性構成式を提案した.
4)研究分担者徳田は,実用超塑性材Al5083合金の薄肉円管試験片による複合負荷超塑性変形実験を行い,その変形特性と微視的機構を検討した.すなわち超塑性変形を粘塑性構成式理論とマイクロメカニックスの立場から検討し,微細粒超塑性に対する3ステージ有限要素解析用構成式モデルを提案した.
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