| 研究概要 |
昨年度から継続して行ってきた,曲げを受ける単結晶箔のバウシンガー効果の研究については,実験方法に改良を重ね,反転後の降伏現象を連続的データとして記録可能とした.これにより反転後の再降伏点をより明確に定義・評価できるようになり,今後の理論の高度化する際の信頼性の高い参照解を得ることができるようになった.
多結晶材料への展開については,繰り返し重ね接合圧延を施した微細結晶材料のバウシンガー効果の測定を目指して,試験装置の設計・開発・作製を行った.実験室では一度に少量の材料が作製されるため,厚さ1mm,試験ゲージ長さ10mm程度の板状試験片の圧縮試験が可能となるようなジグを開発した.試験片が小さいために装置内の摺動部・可動部の摩擦の影響を詳細に検討し,試験結果からそれらの影響を除去し,純粋に試験片に作用する圧縮荷重の算定方法について検討した.繰り返し重ね接合圧延を施した微細結晶材料を圧縮する際,接合強度が十分でないと局所的に層間の剥離が生じる可能性があるため,層間接合強度を調べるための剥離試験を実施した.これにつては,板厚に対するロール径が大きい方が,接合強度が大きくなることを,実験的ならびに理論的に確認した.今年度の範囲では,試験装置の開発と微細結晶材料の作製方法の高度化を行ったが,信頼性の高い実際のデータ蓄積については今後の課題として残った.微細結晶粒材のバウシンガー効果の測定は,粒界に堆積する幾何学的必要転位の効果を間接的に把握する意味を持っており,今後の測定結果の蓄積が極めて重要といえる.
数値解析的アプローチとしては,これまで開発してきたミクロンスケール塑性論の3次元有限要素法コードへの搭載を実施した.通常の弾塑性体の有限要素解析に比べて,1節点あたりの著しく自由度が多いので,実用化するためには解析時間を大幅に短縮するアルゴリズムの開発が課題である.
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