| 研究課題/領域番号 |
17H01238
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
尾方 成信 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (20273584)
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| 研究分担者 |
石井 明男 (シャードンバオ) 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 講師 (80773340)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 強度と延性 / 塑性変形 / 熱活性化過程 |
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| 研究成果の概要 |
第一原理計算および古典力場を用いた原子論的解析を用いて、様々な結晶材料、ガラス材料における塑性変形の素過程の活性化の温度、応力、化学環境依存性の解析を実施し、得られた情報からマイクロメカニクスによってマクロ強度や延性を予測した。そしてこれらの知見から、強度と延性を高次元で両立するための材料の設計指針を構築し、その妥当性の検証を行った。その過程において、ナノインデンテーションなどの特異な応力場中で活性化する塑性変形素過程のマルチスケール解析手法や活性化エネルギーの温度依存性の評価手法などの新しい解析手法が構築できた。
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| 自由記述の分野 |
計算材料科学、計算力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
構造物を構成する構造材料には強度と延性と靱性の高次元でのバランスが要求される。しかしながら、一般的には強度と延性・靱性はトレードオフの関係にある。高強度構造材料開発という強い社会的要求に応えて材料強度を高めるとどうしても延性・靱性が犠牲になり、構造材料としての信頼性が低下してしまう。高強度と高延性（および高靱性）を両立した新奇材料が発見されているが、これまでこのような材料の明確な設計指針がなく、開発は研究者のひらめきや、試行錯誤に頼っていた。本研究で得られた強度と延性の両立指針は、まさにこの設計指針を与えるものであり、その社会的インパクトは大きい。
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