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2007 年度 実績報告書

超伝導複合材料の内部ひずみと臨界電流のその場測定法の開発および相関定量評価

研究課題

研究課題/領域番号 18106011
研究機関京都大学

研究代表者

落合 庄治郎  京都大学, 工学研究科, 教授 (30111925)

研究分担者 奥田 浩司  京都大学, 工学研究科, 准教授 (50214060)
キーワード超伝導複合材料 / 残留ひずみ / X線回折 / モデリング / 臨界電流 / 弾・塑性力学 / 損傷
研究概要

本年度は、主として室温における残留歪量のX線回折による定量評価と、そのデータを利用した複合線材の製造熱履歴における残留歪集積プロセスのモデル化を行った。また併せて、室温と77Kの温度差で線膨張率の評価も試みた。主な成果は以下のように要約される。(1)高臨界電流を持つBi2223複合テープおよび抽出したフィラメントの放射光を利用した回折実験により、複合テープ中のBi2223フィラメントの室温残留歪を測定し、弾・塑性力学と組み合わせて、冷却過程で残留歪集積開始温度を563Kと同定した。また室温から77Kへの冷却、77Kから室温への加熱過程での銀の引張・圧縮降伏挙動がBi2223フィラメントの歪ヒステレシスに及ぼす影響を定量的に把握した。(2)本結果から77Kでの残留歪を計算で算出し、77Kでの臨界電流の耐歪特性を予測する方法を提案した。この方法で予測した値は、実測した臨界電流の引張負荷歪依存性と良い一致を示した。(3)フィラメント単独での破壊歪と複合テープ中でのフィラメントの残留歪の差を損傷誘起パラメータとして用い、フィラメントが銀に埋め込まれたコア部の幾何学的形状と組み合わせることによって、Bi2223複合テープの臨界電流の曲げ歪依存性を精度良く説明できることを示した。(4)高臨界電流のBi2223超伝導複合テープと高弾性のステンレス鋼とのラミネート化による臨界電流の耐歪特性向上は知られてはいるが定量的な説明はこれまでなされてこなかった。この問題に対して、X線回折と弾塑性力学解析を行い、ラミネーションはフィラメント軸方向の圧縮熱残留歪増加と破壊モードの変化を引き起こす効果を持つことを初めて定量的に示した。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Thermally Induced Residual Strain Accumulation in Bi2223/Ag/Ag Alloy Composite Superconductor2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ochiai, H. Okuda他10名
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology 20

      ページ: 202-210

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sample-length dependence of critical current of slightly and significantly bent-damaged Bi2223 superconducting composite tape2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ochiai, H. Okuda他4名
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology 20

      ページ: 800-809

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversibility of Micro-yielding and Critical Current in a YBCO-coated Conductior Caused by a Uniaxial Tensile Load2007

    • 著者名/発表者名
      K. Osamura, S. Ochiai 他5名
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology 20

      ページ: S211-S216

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between Local and Overall Critical Current of Bent Multifilamentary Bi2223/Ag Tape2007

    • 著者名/発表者名
      M. Fujimoto, S. Ochiai, H. Okuda 他5名
    • 雑誌名

      Physica C 463-465

      ページ: 871-875

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local and Overall Critical Current of Bi2223-Composite Tape under Applied Tensile and Bending Strains2007

    • 著者名/発表者名
      J.K. Shin, S. Ochiai, H. Okuda他2名
    • 雑誌名

      Physica C 463-465

      ページ: 876-881

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Analysis of Scatter in Critical Current of Bent Superconducting Bi2223 Composite Tape2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ochiai, H. Okuda他7名
    • 雑誌名

      Physica C 463-465

      ページ: 885-890

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling Analysis of Critical Current of Bent Bi2223 Composite Tape Based on the Damage Strain Parameter and Shape of the Core2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ochiai, H. Okuda他5名
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology 20

      ページ: 885-890

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超伝導コア形状を組み込んだモデルによる曲げ変形されたBi2223複合テープの臨界電流評価2007

    • 著者名/発表者名
      落合庄治郎, 奥田浩司, 他3名
    • 雑誌名

      日本金属学会誌 71

      ページ: 977-984

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 曲げ変形により損傷を受けたBi2223超伝導複合テープにおける局所臨界電流の分布と試料全体の臨界電流との関係2007

    • 著者名/発表者名
      落合庄治郎, 奥田浩司, 他5名
    • 雑誌名

      日本金属学会誌 71

      ページ: 985-992

    • 査読あり
  • [学会発表] An attempt to estimate the distribution of irreversible bending strain for criticalcurrent in the Bi2223 composite tape by a core shape-incorporated model2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ochiai, H. Okuda 他9名
    • 学会等名
      20th International Symposium on Superconductivity ISS (2007)
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2007-11-06
  • [学会発表] The influence of tensile strain to critical current of Bi2223 composite tape2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Mukai, S. Ochiai, H. Okuda 他3名
    • 学会等名
      20th International Symposium on Superconductivity ISS (2007)
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2007-11-06
  • [学会発表] Estimation of Young's modulus, residual strain and intrinsic fracture strain of Bi2223 filaments in Bi2212/Ag/Ag alloy composite wire2007

    • 著者名/発表者名
      J.K. Shin, S. Ochiai, H. Okuda 他6名
    • 学会等名
      20th International Symposium on Superconductivity ISS (2007)
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2007-11-06
  • [学会発表] Dependence of critical current on sample length analyzed by the variation of local critical current of bent BSCCO superconducting composite tape2007

    • 著者名/発表者名
      H. Matsubayashi, S. Ochiai, H. Okuda 他6名
    • 学会等名
      20th International Symposium on Superconductivity ISS (2007)
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2007-11-06
  • [学会発表] 機能複合材料の損傷挙動と機能特性分布2007

    • 著者名/発表者名
      落合庄治郎, 奥田浩司, 他8名
    • 学会等名
      日本金属学会2007年秋期(第141回)大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] Intrinsic Fracture Strain and Residual Strain of Bi2212 Filaments in Multifilamentary Composite Superconductor Wire2007

    • 著者名/発表者名
      J. K. Shin, S. Ochiai, H. Okuda, 他6名
    • 学会等名
      日本金属学会2007年秋期(第141回)大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-19
  • [学会発表] BSCCO超伝導複合テープ材の曲げ変形下での臨界電流の分布および試料長さ依存性2007

    • 著者名/発表者名
      松林 央, 落合庄治郎, 奥田浩司, 他5名
    • 学会等名
      日本金属学会2007年秋期(第141回)大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-19
  • [学会発表] Analysis of Distribution of Critical Current of Bent Bi2223 Composite Tape Based on a Unifying Parameter Approach2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ochiai, H. Okuda 他7名
    • 学会等名
      5th Workshop on Mechanical and Electromagnetic Properties of Composite Superconductors (MEM'07)
    • 発表場所
      Nassau Inn, Princeton
    • 年月日
      2007-08-23
  • [学会発表] 導複合テープ中の積層構造Bi2223フィラメントの引張挙動と臨界電流のモンテカルロシミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      落合庄治郎、奥田浩司, 他3名
    • 学会等名
      第15回複合材料界面シンポジウム
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2007-04-17

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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