| 研究概要 |
セル構造およびサプグレインの自己組織化を表現する反応-拡散方程式を非平衡放系の熱力学的体系に則する形で導出し,転位対の消滅率および不動転位の蓄積率の増減を考慮した転位の反応速度係数ならびに転位の拡散係数を各すべり系の活動状況およびすべり系間の相互作用を考慮してモデル化した.また,転位の回復率を考慮した結晶の硬化係数に,反応一拡散方程式から得られる不動転位密度のみならず,幾何学的に必要な(GN)結晶欠陥の情報をも反映させたマルチスケール結晶塑性モデルを構築した.さらに,本モデルを用いて,結晶の変形に対するFEM解析および転位組織形成に対するFDM解析を行い,両解析を連成させることにより,すべり系の活動状況に対応した転位パターンを再現した.さらに,巨大圧縮ひずみを付与したFCC多結晶平板を想定し,FCC結晶の12すべり系を考慮した擬似3次元結晶塑性解析を行った.粒内における結晶方位の変化およびGN転位の蓄積状況を可視化し,高転位密度状態のサブグレイン壁に沿った小傾角粒界が大角化してマイクロバンドが発現し,さらにマイクロバンドで仕切られたサブグレイン群がラメラ状のサブディビジョン組織へ発展する過程を再現した.上記の数値解析の結果に基づき,巨大圧縮ひずみによって誘起される超微細粒の創製メカニズムの初期プロセスについて考察し,強圧縮段階において,多数のすべり系が同時にかつ活発に活動することで超微細粒の形成が促進されるといった知見を得た.
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