| 研究概要 |
1.自由表面での複数のすべりの活動に基づく疲労き裂の発生
本年度は,まず自由表面近傍に位置する複数の刃状転位間の弾性相互作用を記述する厳密な基礎式を,鏡像転位の概念に基づいて導出した.次に,自由表面と接する結晶粒内に一すべり面を仮定し,そのすべり面上に転位源を置いて交番応力下での転位群の動的挙動を調べた.さらに,多数の固着転位の存在下で多数のすべり面上での転位群の挙動を調べ,転位が自由表面へ抜けた際にバーガスベクトルに相当する大きさだけすべり段が形成されるとして,第一段階の疲労き裂形成に関するシミュレーションを行った.その結果,疲労繰り返し数の増加にしたがって,入込み・突き出しが形成する様子を再現することができた.来年度は,本年度得られた結果を論文として投稿するとともに,各種パラメータの影響についてさらに検討する予定である.
2.疲労き裂の進展
本年度は,応力が減少する際に転位がき裂へ吸収されるという点について考慮できるようにプログラムに修正を加え,交番応力下での転位群の挙動を正確に模擬した.上記のより現実的モデルを用いることで,疲労挙動を支配する重要なパラメータである前履歴および応力比Rがき裂先端の開口挙動に及ぼす影響について詳細に検討した.得られた結果は,実験結果と定性的に一致し,シミュレーション方法の妥当性を示すことができた.本年度得られた結果については,(社)日本材料学会第26回疲労シンポジウムにおいて報告済みであり,さらに(社)日本材料学会「材料」に投稿中である.
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