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2007 年度 実績報告書

金属ガラスの変形機構を考慮したマルチスケールモデリングの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15074214
研究機関大阪大学

研究代表者

澁谷 陽二  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70206150)

研究分担者 松中 大介  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60403151)
竹内 章  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40250815)
キーワード金属ガラス / 分子動力学シミュレーション / 内部構造解析 / 変形の局所化 / せん断帯 / ボロノイ多面体 / 自由体積
研究概要

交付申請書に記載した3点の研究実施計画の項目に対応して,当該年度に実施した内容を記述する.まず,アモルファス金属の機械的特性評価の変形メカニズムの検討について,初期の自由体積に応じてヤング率といった弾性特性がほぼ決定されることを,一連の計算力学シミュレーションから明らかにした.そして,塑性変形挙動は,初期の自由体積に加えて,20面体を主とする内部局所構造の崩壊にともなう変形誘起の自由体積の存在を提案した.それら自由体積の局在化によりせん断帯の生じることを明らかにした.実際の材料では,多重のせん断帯が生じ,その干渉による分岐や停留が塑性変形能に大きく影響を与えることがわかっている.本研究では,多重せん断帯の創出する原子モデルを新たに提案し,その力学的な効果や熱的な特性評価を行つた.せん断帯内部では高温になるとともに,自由体積が著しく増大していることがわかつた.つぎに,結晶相を含む複合化の力学的特性を分子動力学シミュレ旨ションにより解析した.本研究で新たに提案した多重せん断帯原子モデルを適用することにより,結晶相がそのサイズではなく分散配置が一様な塑性変形の継続に強く影響を与えることを初めて明らかにした.これら一連の知見は,塑性変形能を向上させる複合化処理技術の向上に貢献した.そして最後に,種々の材料データベースを用いて多元系の緩和過程における内部構造の解析キデルを新たに提案し,比較的安定なクラスター構造がアモルファス構造の中距離秩序構造である可能性を示唆した.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] アモルファス金属における多重せん断帯の原子論的形成メカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      譯田真人, 渋谷陽二, 尾方成信
    • 雑誌名

      材料 57

      ページ: 119-125

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic packing density and its influence on the properties of Cu-Zr amorphous alloys2007

    • 著者名/発表者名
      K-W., park・J-I., Jang・M., Wakeda・Y., Shibutani・J-C., Lee
    • 雑誌名

      Scrlpta Materialia 57

      ページ: 805-808

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Size and Number of Nanocrystals on Shear Band Formation in Amorphous Alloys2007

    • 著者名/発表者名
      J., Park・Y., Shibutani・M., Wakeda・S., Ogata
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 1001-1006

    • 査読あり
  • [学会発表] Shear Banding Analyses of Amorphous Alloys with Crystalline Particles2007

    • 著者名/発表者名
      Y., Shibutani・M., Wakeda・J., Park
    • 学会等名
      The 6th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Jeju Island (korea)
    • 年月日
      2007-11-08
  • [図書] 新機能材料 金属ガラスの基礎と産業への応用(出版予定)2008

    • 著者名/発表者名
      渋谷陽二(分担執筆)
    • 出版者
      (株)テクノシステム
  • [備考] 本特定領域代表の所属する機関で作成

    • URL

      http://glasmet.imr.tohoku.ac.jp/

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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