| 研究概要 |
造船用鋼材の疲労過程の計算力学的解析を可能とすることを目的に以下を実施した.
1)従来型フェライト-パーライト高張力鋼KA36および高疲労強度フェライト-ベイナイト鋼の組織観察結果を入手し,マイクロビッカース硬度計測値と方位計測値から結晶塑性解析計算モデルに使用する材料特性を同定した.
2)ボロノイ分割により,粒度分布が不均一な多相鋼多結晶計算モデルを作成するためのプリプロセッサシステムを開発した.
3)結晶弾塑性有限要素解析コードにより硬相の形状,硬化特性を変化させた無欠陥多結晶モデルの繰返し塑性変形挙動を解析した.
これらの結果,以下の知見を得た.
1)開発したプリプロセッサシステムにより,不均一な粒度分布をもつ多結晶体有限要素モデルの作成が可能となった.
2)硬相の形状(従来鋼:層状,高疲労強度鋼:塊状)の相違による繰返し塑性変形挙動の差異は小さい.
3)硬相の硬化特性(従来鋼:パーライト=硬化度小,高疲労強度鋼:ベイナイト=硬化度大)は繰返し塑性変形挙動に顕著な差異を生じさせる.
4)採用した計算条件下では,同一歪振幅において,硬相をパーライトとすると硬相で軟相の約1/2のすべり変形が生じるが,硬相をベイナイトとすると軟相のみにすべり変形が発生するとの結果が得られた.
5)4)の結果は,高疲労強度フェライト-ベイナイト鋼のき裂進展経路が屈曲する傾向が強いことと関連を有する可能性があり,今後更なる検討が必要と思われる.
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