| 研究概要 |
箔・薄板材料の力学的挙動に関する寸法依存性とスケール階層構造を解明するために,連続体力学的アプローチと離散力学的アプローチの双方から理論的/解析的検討を行なうとともに箔材料を用いた引張り試験および成形限界評価試験によって実験的検証を試みる.当該年度は,マイクロ試験装置の設定とひずみ計測に重点を置いて検討した.得られた結果は以下のとおりである.
1.微小試験装置による力学量の測定 電磁力式微小試験装置(マイクロサーボ)を用いて,1mm以下数μmにいたる板厚の試料に対して引張り試験を行うための装置を試作した,差動変圧器を用いた接触式の変位計を試作し,比較的厚い試料に対して引張り試験を行えることを確認した.板圧が小さくなると,変位計の剛性が無視できなくなるため,箔材料の引張りでは非接触式の変位計を用いたひずみ測定が望ましいため,レーザー変位計を別途用いることとし,現在,機器の校正を検証している.
2.結晶塑性学解析 微小な領域では塑性変形の素過程であるすべり系から出発した結晶塑性学による解析が必須となる.そこで,多結晶体を多数の単結晶からなる集合としてモデリングし,多結晶体の数値解析を試み,粒界の幾何学的配置やすべり系の配置による多結晶体の変形挙動への影響を評価した.今後,箔材料に対するモデル化を行う予定である。
3.ひずみ勾配モデルの適用従来の理論的枠組みにZbib-Aifantisらのひずみ勾配理論にもとづく弾塑性構成式を適用し,塑性変形に伴う力学的挙動にひずみ勾配の影響を導入することとした.板厚だけでなく実寸法依存性を考慮した3次元有限要素法解析を構築し,数値解析によって切欠き材の変形挙動に対するモデルの妥当性を検証した.
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