ミクロンスケール塑性論の体系化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560072
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 山形大学
• 研究代表者: 黒田 充紀 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70221950)
• 研究協力者: VIGGO Tvergaard The Technical University of Denmark, DK-2800, Denmark
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 連続体力学 / 結晶塑性 / 連続分布転位論 / 格子欠陥

研究概要

マイクロメートル領域における金属材料の機械的性質の寸法依存性を実験により系統的に調査するとともに, 材料物理に基づく塑性理論の構築を目指して研究を行った. 実験研究においては,板厚の異なる純アルミニウム箔材を用いて, 引張・曲げ試験を行った. 引張試験では板厚減少につれて降伏応力のみが上昇するが, ひずみ勾配を伴う曲げ試験では降伏応力とひずみ硬化係数とが共に上昇することを確認した. 高次ひずみ勾配効果を考慮した結晶塑性理論を整備し, 数値解析により現象の再現を試みた.

研究成果

• [雑誌論文] Tensile and microbend tests of pure aluminum foils with different thicknesses (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Suzuki, Y. Matsuki, K. Masaki, M. Sato, M. Kuroda
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A Vol.513-514 ページ: 77-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] A finite deformation theory of higher-order gradient crystal plasticity (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, M., Tvergaard, V
  • 雑誌名: Journal of the Mechanics and Physics of Solids Vol.56 ページ: 2573-2584
  • 査読あり
• [学会発表] Size effects in single crystal thin foils (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kuroda, M. Sato, Y. Matsuki
  • 学会等名: The 15^<th> International Symposium on Plasticity & Its Current Applications -Plasticity2009-
  • 発表場所: St.Thomas,U.S.Virgin Islands
  • 年月日: 2009-01-07
• [学会発表] 単軸引張を受ける純アルミニウム箔の降伏挙動に及ぼす箔厚の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤真澄・黒田充紀
  • 学会等名: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • 発表場所: 琉球大学(那覇市)
  • 年月日: 2008-11-03
• [学会発表] 曲げ変形を受ける純アルミニウム箔の降伏挙動に及ぼす箔厚の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松木祐平・黒田充紀
  • 学会等名: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • 発表場所: 琉球大学(那覇市)
  • 年月日: 2008-11-03
• [学会発表] 単軸引張りにおける多結晶材料金属薄膜強度の寸法依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木克哉・松木祐平・黒田充紀
  • 学会等名: 日本機械学会第20回計算力学講演会
  • 発表場所: 同志社大学(京田辺市)
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] 曲げ変形における多結晶金属薄膜強度の寸法依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松木祐平・鈴木克哉・黒田充紀
  • 学会等名: 日本機械学会第20回計算力学講演会
  • 発表場所: 同志社大学(京田辺市)
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] 高次ひずみ勾配結晶塑性モデルによる多結晶薄膜の力学挙動解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 正木幸一・黒田充紀
  • 学会等名: 日本機械学会第20回計算力学講演会
  • 発表場所: 同志社大学(京田辺市)
  • 年月日: 2007-11-28