複合熱・力学負荷条件下における形状記憶合金の微視変形メカニズムの解明と応用

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11650088
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 徳田 正孝 三重大学, 工学部, 教授 (90023233)
• キーワード: 形状記憶合金 / マルテンサイト相変態 / バリアント / 複合負荷 / 構成方程式 / 2方向形状記憶効果 / 顕微鏡観察 / スマート材料・構造

研究概要

現在の形状記憶合金の工業的・工学的応用は、一次元的な挙動、たとえば簡単な伸び・縮み挙動の範囲に止まっている。しかしながら、形状記憶合金の変形メカニズムが6つの独立な成分を持つ応力にて誘起されるマルテンサイト相変態であることを考えると,形状記憶合金は、はるかに複雑でエレガントな機能を持っていると想像される。またこの機能を制御することにより知的材料システム構築に大きな役割を果たす可能性がある。本研究では、応力の6つの独立なパラメータの役割を解明するための系統的な実験を実施した。すなわち、複合負荷条件を受ける形状記憶合金における多様な(配向の異なる)マルテンサイトの発生、成長、またバリアント間の相互作用を系統的な実験により調べた。これらの成果は積極的に公表してきた。次年度はこの実験データを詳細に解析することにより、形状記憶合金を自在に操る熱・力学的負荷システムを構築できると考える。

研究成果

• [文献書誌] 徳田正孝: "多結晶形状記憶合金の多軸構成方程式(第一報,モデル化と形式化)"日本機会学会論文集(A編). 63巻631号. 491-497 (1999)
• [文献書誌] 徳田正孝: "複合負荷を受ける形状記憶合金におけるバリアント変動"日本材料学会第48期学術講演会講演論文集. 345-346 (1999)
• [文献書誌] B.Bundara: "Study on Indirect Method for Determination of Compression Characteristics of SMA"Conference Abstracts of Int.Symp.on SMA(Kanazawa). II-13 (1999)
• [文献書誌] B.Bundara: "SMA-Present State and Perspective for New Applications"Conference Abstracts of Int.Symp.on SMA(Kanazawa). A-4-2 (1999)
• [文献書誌] 徳田正孝: "多結晶形状記憶合金の多軸構成方程式"計算力学講演会講演論文集. 2巻2号. 821-822 (1999)
• [文献書誌] 徳田正孝: "モデリングとシミュレーション"日本機会学会1999年度年次大会講演論文集(III). No.99-1. 504-505 (1999)
• [文献書誌] 徳田正孝: "相変態による金属材料の変形現象"材料(J.Soc.Mat.Sci.,Japan). 48-9. 1078-1083 (1999)
• [文献書誌] 徳田正孝: "相変態の熱・力学の最近の話題"日本機械学会誌. 102-969. 20-21 (1999)
• [文献書誌] M.Tokuda,: "Micro-mechanism and Constitutive Equations of Shape Memory Alloy"Proceedings of IMMM'99. 235-257 (1999)
• [文献書誌] 徳田正孝: "形状記憶合金とスマート構造物;現状,期待,課題"溶接構造シンポジウム'99講演論文集. 220-221 (1999)
• [文献書誌] M.Tokuda: "Some unique behavior of shape memory alloy under multi-axial loading conditions"Recent Res.Devel.Metallurg.& Materials Sci.,. 3. 33-47 (1999)