2019 年度研究成果報告書

多変量解析を利用した調和組織材料の力学特性設計指針の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06870
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	材料加工・組織制御工学
研究機関	立命館大学
研究代表者	川畑美絵 (太田美絵) 立命館大学, 理工学部, 助教 (30710587)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	粉末冶金 / 強度延性バランス / 重回帰分析
研究成果の概要	調和組織材料の機械的特性を支配する組織因子を抽出し、多変量解析（重回帰分析）を利用して、調和組織制御によって発現する機械的特性の予測を可能にすることが本申請課題の目的である。 Hall-Petch則における調和組織材の特異性解明を通して、調和組織材の強度に寄与する因子を抽出した。最終的に、粗大結晶粒の平均粒径、微細結晶粒の平均粒径、微細結晶粒の面積割合の3つの組織因子を説明変数として、重回帰分析により調和組織材料の引張強さを予測することは可能であることが明らかとなった。
自由記述の分野	材料工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	金属材料の強度と組織因子との間にはHall-Petch則が成り立つことが知られているが、調和組織材は、これを上回る強度の上昇を発揮することがわかった。このような特異な現象は調和組織材のネットワーク構造に起因していると推察される。これは金属材料のこれまでの常識を覆す発見であり、学術的意義は大きいと考える。調和組織材は微細結晶のネットワーク構造により優れた力学特性を発揮するが、その組織の構成因子の多さから再現性や特性の安定性には難があった。重回帰分析によって、数多くある組織因子の影響度を明確化し、調和組織材の引張強さの予測を可能にしたことは、本研究の社会実装を飛躍的に進歩させると考える。