Modeling of ductile failure in multi-phase metallic materials

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K14604
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分18010:材料力学および機械材料関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: ブリフォ ファビャン 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (70836890)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: Crystal plasticity / Finite Element Method / Dual-phase steels / X-CT / Ductile failure

研究成果の概要

結晶塑性有限要素法を用いて、多相材料の破壊に至るまでの機械的応答を予測する方法を提案した。我々は、統計的手法による多相材料のモデリングのための新しいアプローチを開発した。損傷の発生と進展を考慮した非局所的な結晶塑性モデルを開発した。損傷モデルパラメータの正確なキャリブレーションのために、実験的に観測されたボイドの局所応力-ひずみ曲線の抽出に基づく新しい手順を提案した。さまざまなミクロ構造を持つ複数の二相鋼に対して検証した。推定された破壊位置が、異なる微細構造に対して類似していることが判明し、このことから類似した固有特性が示唆されるとともに、キャリブレーション手順の頑健性も確認できた。

自由記述の分野

Micromechanics

研究成果の学術的意義や社会的意義

The proposed framework is general and modular, and is applicable to a wide variety of materials. By carefully calibrating the model, it is also possible to predict the behavior of other materials without experimental testing and thus accelerating the development of alloys with improved properties.