• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

変形素過程の異なる固体における臨界塑性現象の普遍性と多様性

研究課題

研究課題/領域番号 20K03783
研究機関金沢大学

研究代表者

新山 友暁  金沢大学, 機械工学系, 准教授 (00583858)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード塑性変形 / 自己組織化臨界現象 / 結晶 / アモルファス
研究実績の概要

臨界塑性挙動に対して素過程のあり方が及ぼす影響を明らかにするため,転位を素過程とする規則構造固体(結晶)と局所原子再配置運動を素過程とする不規則構造固体(アモルファス固体)の分子動力学シミュレーションを実行し,塑性変形の規模統計の特徴を調べた。
シミュレーションにおいては先行研究と同様に,不規則かつ間欠的な塑性イベントの発生が確認できた。個別のイベント規模を定量化するために負荷応力の解放量に焦点を当てたが,時系列データに含まれる熱ノイズ(原子の熱的な振動に由来するノイズ)を除去するために,時系列処理と平衡配置緩和を適用した。
時系列処理としてローパスフィルターによる短周期振動の除去を行った結果,フィルタリング周波数によって分布の特徴が左右される傾向があることが判明した。これに対して,平衡配置(原子に加わる力がトータルで釣り合うような配置)への緩和を用いることで,このような依存性なしに熱ノイズの除去した統計分布が評価可能となった。この結果においては,両系の間で特徴指数の有意な差異は認められなかった。ただし,計算時間及び記憶容量の制限からデータ数および時間分解能が低下しており,より精密な評価による系統的な解析の余地がある。この点については,追加のシミュレーションによる解析が求められる。
また,上記の変形素過程の異なる2つの固体構造を接合した固体における塑性変形シミュレーションを行うことで,2つの素過程の相乗効果を明らかにした。 さらに,ベキ分布の特徴指数を左右する因子について検討するために,計画とは異なる対象であるが遅延力学系での臨界挙動での普遍性を調査した。この結果,内部散逸が特徴指数を左右する因子であることが明らかになった。このことから,材料塑性における素過程のもたらすエネルギー散逸が臨界挙動に影響する可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Power-law fluctuations near critical point in semiconductor lasers with delayed feedback2022

    • 著者名/発表者名
      Niiyama Tomoaki, Sunada Satoshi
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 4 ページ: 043205

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.4.043205

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 非平衡臨界挙動からみたハイエントロピー合金の非弾性変形ダイナミクス2023

    • 著者名/発表者名
      新山友暁,下川智嗣
    • 学会等名
      日本金属学会第172回春期講演大会
    • 招待講演
  • [学会発表] サイズ分散を持つ固体材料における非弾性変形の間欠ダイナミクス2022

    • 著者名/発表者名
      新山友暁,塩谷光平,下川智嗣
    • 学会等名
      第7回マルチスケール材料力学シンポジウム
  • [学会発表] 非弾性変形の間欠ダイナミクスにおける原子サイズ分散の効果2022

    • 著者名/発表者名
      新山友暁,塩谷光平,下川智嗣
    • 学会等名
      日本機械学会第35回計算力学講演会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi