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2008 年度 実績報告書

分子動力学法を用いた金属多結晶の粒界近傍の現象把握と支配的メカニズム抽出

研究課題

研究課題/領域番号 19025002
研究機関筑波大学

研究代表者

亀田 敏弘  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (40302393)

キーワード巨大ひずみ / 微細粒金属 / 転位 / 微小欠陥 / 結晶粒界 / 最適化 / 分子動力学 / 並列計算
研究概要

当初予定していた研究目的の一つである、粒界近傍の転位の状況ならびに結晶粒界の転位の運動・分布,応力分布について、分子動力学法を用いた数値計算シミュレーションによる予測が可能となった。Cent ro Symmetry Parameter法やCNA法などのポストプロセッシング手法を駆使して計算結果を可視化することが効率的に行えるようになった。支配的と考えられる情報に基づいたモデルを構築するまでには至らなかったが,結晶粒界や1nm程度の微小な格子欠陥が結晶粒に含まれる場合,結晶粒のサイズによってはこれらの粒界や欠陥が転位の生成源・消滅点となる場合があることがシミュレーションから判明した。こうした微小な格子欠陥を最適に配置することができれば、微細粒金属の延性向上につながる可能性があり、巨大ひずみを導入した材料が抱える強度と延性の両立という課題を克服する上での重要な成果と考えられる。成果については、計算工学会、米国材料学会で発表を行った。平成22年夏の国際学会PRICM7への投稿論文が査読の結果受理された。また、Scripta Materialiaへの投稿に向けて執筆中である。特定領域研究であったため、同一研究班内はもとより、他の研究班のメンバーとも意見交換が行えたことは大きな資産となった。なお、20年度夏に筑波大学の並列分散処理計算機の廃止が急に決定されたため,代替手段として独自に4コア×8台のMPI並列計算機を構築した.現在も実用的な速度で計算が遂行可能である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Based Observations of Grain Boundaries and Lattice Defects Functions in Fine Grained Metal2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro KAMEDA, Baorong ZHANG
    • 雑誌名

      The 7th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属結晶粒界近傍の格子欠陥と粒界強度との関連性評価2009

    • 著者名/発表者名
      村松由記子、亀田敏弘
    • 雑誌名

      機械学会茨城講演会論文集

      ページ: 147-149

  • [雑誌論文] 金属結晶粒界方位差が転位活動に与える影響の研究2009

    • 著者名/発表者名
      塩田智弘、亀田敏弘
    • 雑誌名

      機械学会茨城講演会論文集

      ページ: 150-151

  • [雑誌論文] 分子動力学法によるナノ結晶内の転位の挙動と粒界の効果に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      亀田敏弘
    • 雑誌名

      計算工学講演会論文集 Vo1.13, No.2

      ページ: 585-586

  • [学会発表] Molecular Dynamics Based Observation of Interaction Between Grain Boundaries and Lattice Defects2009

    • 著者名/発表者名
      亀田敏弘
    • 学会等名
      MRS Fall Meeting, 2009
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 年月日
      2009-11-30
  • [学会発表] 金属結晶粒界近傍の格子欠陥と粒界強度との関連性評価2009

    • 著者名/発表者名
      村松由記子, 亀田敏弘
    • 学会等名
      日本機械学会茨城講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-08-25
  • [学会発表] 金属結晶粒界方位差が転位活動に与える影響の研究2009

    • 著者名/発表者名
      塩田智弘, 亀田敏弘
    • 学会等名
      日本機械学会茨城講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-08-25
  • [学会発表] 分子動力学法によるナノ結晶内の転位の挙動と粒界の効果に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      亀田敏弘
    • 学会等名
      計算工学講演会
    • 発表場所
      仙台市民会館
    • 年月日
      2008-05-21

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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