材料の組織形成のシームレスモデル構築と材質予測

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360061
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 冨田 佳宏 神戸大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10031147)
• 研究分担者: 長谷部 忠司 神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20237994) ; 屋代 如月 神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50311775) ; 高木 知弘 京都工芸繊維大学, 工芸学研究科, 准教授 (50294260)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 分子動力学 / 離散転位動力学 / 連続転位理論 / Phase Field法 / 再結晶過程 / 結晶塑性理論 / 均質化理論 / 相変態

研究概要

分子動力学, 離散転位動力学, 連続転位理論, フェーズフィールド法, 結晶塑性理論, 均質化法, 有限要素法を駆使し, ナノからマクロに至る材料の複数の階層の組織形成と応答をシームレスに結合するモデルを構築し, 変形, 相変態等によって創生する微視組織の予測と対応する材料の力学特性の評価も可能とする。加えて、材料組織形成制御による所望の力学的特性を具備した材料の創生への途を開く。

研究成果

• [雑誌論文] Development of Numerical Scheme for Phase Field Crystal Deformation Simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hirouchi, T. Takaki, Y.Tomita
  • 雑誌名: Computational Materials Science 44 ページ: 1192-1197
  • 査読あり
• [雑誌論文] アモルファス金属の局所格子不安定性解析 : II. NiとAlの不安定原子の違い (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村正臣, 屋代如月, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 材料 58-1 ページ: 76-81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elastoplastic Phase-Field Simulation of Selfand Plastic Accommodations in Cubic-Tetragonal Martensitic Transformation (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yamanaka, T. Takaki and Y. Tomita
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A Vol.491 ページ: 378-384
• [雑誌論文] アモルファス金属の局所格子不安定解析 : I.単元系アモルファスにおける不安定原子の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 屋代如月, 西村正臣, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 材料 57-8 ページ: 755-760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-field study of interface energy effect on quantum dot morphology (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Takaki, T. Hirouchi and Y. Tomita
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 310 ページ: 2248-2253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Phase-Field Model to Simulate Microstructure Evolutions during DynamicRecrystallization (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Takaki, T. Hirouchi, Y. Hisakuni, A.Yamanaka, Y. Tomita
  • 雑誌名: Materials Transactions 49-11 ページ: 2559-2565
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Phase-Field Modeling of Diffusive Solid Phase Transition in Carbon Steel duringContinuous Cooling Transformation (2008)
  • 著者名/発表者名: Akinori Yamanaka, Tomohiro Takaki and Yoshihiro Tomita
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 310-7/9 ページ: 1337-1342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupled Simulation of Microstructural Formation and Deformation Behavior ofFerrite-Pearlite Steel by Phase-Field Methodand Homogenization Method (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yamanaka, T. Takaki and Y. Tomita
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A Vol 480/1-2 ページ: 244-252
  • 査読あり
• [雑誌論文] A mechanical approach of nonlocal microstructures (2008)
  • 著者名/発表者名: Xi Yuan, Yoshihiro Tomita, Tomoaki Ando
  • 雑誌名: Mech. Res. Communications 35-1/2 ページ: 126-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of size dependent cavitation on microto macroscopic mechanical behavior ofrubber-blended polymer (2008)
  • 著者名/発表者名: Isamu Riku, Koji Mimura, Yoshihiro Tomita
  • 雑誌名: Trans ASME. Journal of Engineering Materials Technology 130-2 ページ: 021017-1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] 単軸引張下のナノ多結晶体およびアモルファス金属の不安定挙動 : 局所格子不安定解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 屋代如月, 西村正臣, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 材料 57-2 ページ: 112-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain-Rate-Dependent Deformation Behavior of Carbon-Black-Filled Rubberunder Monotonic and Cyclic Straining (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita, K. Azuma , M. Naito
  • 雑誌名: Int. J. Mech. Sci. 50-5 ページ: 856-868
  • 査読あり
• [雑誌論文] 静的再結晶過程のPhase-fieldモデルと解析手順の構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高木知弘, 山中晃徳, 比嘉吉一, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 73A-728 ページ: 428-489
  • 査読あり
• [雑誌論文] 刃状およびらせん転位とミスフィット転位の転位芯相互作用 : 分子動力学による解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雄風, 屋代如月, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 73A-735 ページ: 1217-1224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ni/Ni_3Al界面ミスフィット転位の構造および運動 : 分子動力学による検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 屋代如月, Joy Rizki Pangestu, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 材料 56-5 ページ: 439-444
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-Field Modeling and Simulation of Nucleation and Growth of RecrystallizedGrains (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Takaki, A. Yamanaka and Y. Tomita
  • 雑誌名: Material Science Forum Vols. 558-559 ページ: 1195-1200
  • 査読あり
• [雑誌論文] 不均一系の大域的・局所的安定性 : ナノ多結晶体とアモルファス金属の局所格子不安定性解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 屋代如月, 西村正臣, 久馬雅彦, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 73A-725 ページ: 66-72
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phas-field法によるFe-C合金のγ→α変態と炭素拡散挙動の評価 (2006)
  • 著者名/発表者名: 山中晃徳, 高木知弘, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 73A-726 ページ: 209-215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation Analysis of Amorphous Metals Based on Atomic Elastic StiffnessCoefficients (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Yashiro, M. Nishimura and Y. Tomita
  • 雑誌名: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 14 ページ: 597-605
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fe-C合金におけるWidmanstattenフェライト形成過程のPhase-fieldシミュレーション (2006)
  • 著者名/発表者名: 山中晃徳, 高木知弘, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 72A-723 ページ: 1676-1683
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-Field Simulation of Austenite to Ferrite Transformation and Widmanst atten FerriteFormation in Fe-C Alloy (2006)
  • 著者名/発表者名: Akinori Yamanaka, Tomohiro Takaki and Yoshihiro Tomita
  • 雑誌名: Material Transactions 47-11 ページ: 2725-2731
  • 査読あり
• [雑誌論文] 部分結晶性高分子材料の球晶のマイクロからメゾスケールにおける変形挙動のモデル化と評価 (2006)
  • 著者名/発表者名: 内田真, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 72A-717 ページ: 608-615
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrete Dislocation Dynamics Simulation of Interfacial Dislocation Network inGamma/Gamma-Prime Microstructure ofNi-based Superalloys (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Yashiro, Y. Nakashima and Y. Tomita
  • 雑誌名: Computer Modeling in Engineering & Sciences 11-2 ページ: 73-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自己組織化量子ドットの形態発展とbimodalサイズ分布のPhase-Fieldシミュレーション (2006)
  • 著者名/発表者名: 高木知弘, 冨田佳宏
  • 雑誌名: 材料 55-10 ページ: 929-935
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoindentation on Crystal/Amorphous Polyethlene : A Molecular Dynamic Study (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Yashiro, A. Furuta and Y. Tomita
  • 雑誌名: Computational Materials Sciences 38-1 ページ: 136-143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrete Dislocation Dynamics Simulation of Cutting of γ' Precipitate and InterfacialDislocation Network in Ni-BasedSuperalloys (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Yashiro, F. Kurose, Y. Nakashima, K. Kubo, Y. Tomita and H. M. Zbib
  • 雑誌名: Int. J. Plasticity 22 ページ: 713-723
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro- to Macroscopic Responses of a Glass Particle-Blended Polymer in the Presence ofan Interphase layer (2006)
  • 著者名/発表者名: Naghi Esmaeili and Yoshihiro Tomita
  • 雑誌名: Int. J. Mech. Sci 48 ページ: 1186-1195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional phase-field simulation of self-assembled quantum dot formation (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Takaki T. Hasebe Y. Tomita
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 287 ページ: 495-499
  • 査読あり