ミクロンスケール塑性論の高度化と展開

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560076
• 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)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 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

マイクロメートル寸法領域における金属材料の機械的性質の寸法依存性について実験的に調べ,それを,物理的合理性をもって再現可能な高次勾配結晶塑性論を定式化した.実験研究においては,板厚の異なる単結晶アルミニウム箔と単結晶銅箔を用いて,ひずみ勾配とともに蓄積される内部応力の挙動を明らかにした.理論研究においては,幾何学的必要転位密度の空間勾配によって発生する内部応力を考慮した高次勾配結晶塑性理論を定式化した.

研究成果

• [雑誌論文] On large-strain finite element solutions of higher-order gradient crystal plasticity (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kuroda
  • 雑誌名: International Journal of Solids and Structures 巻: Vol.48 ページ: 3382-3394
  • DOI: DOI:10.1016/j.ijsolstr.2011.08.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain hardening in bent copper foils (2011)
  • 著者名/発表者名: I. Hayashi, M. Sato, M. Kuroda
  • 雑誌名: Journal of the Mechanics and Physics 巻: Vol.59 ページ: 1731-1751
  • DOI: DOI:10.1016/j.jmps.2011.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] An alternative treatment of phenomenological higher-order strain gradient plasticity theory (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Kuroda, V. Tvergaard
  • 雑誌名: International Journal of Plasticity 巻: Vol.26 ページ: 507-515
  • DOI: DOI:10.1016/j.ijplas.2009.09.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yielding and strain hardening in aluminium single-crystal foils subjected to tension and bending
  • 著者名/発表者名: M. Sato, Y. Matsuki, I. Hayashi, M. Kuroda
  • 雑誌名: Philosophical Magazine Letters
  • DOI: DOI:10.1080/09500839.2012.691214
  • 査読あり
• [学会発表] 金属の機械的性質の寸法効果に対する実験検証とその理論的解釈 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒田充紀
  • 学会等名: 第61回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京大学(目黒区)
  • 年月日: 2012-03-12
• [学会発表] Deformation behavior of small-sized single crystals affected by unconventional microscopic boundary conditions : Gradient plasticity-based predictions (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kuroda
  • 学会等名: The 17th International Symposium on Plasticity and Its Current Applications : Plasticity 2011
  • 発表場所: Puerto Vallarta, Mexico
  • 年月日: 2011-01-06
• [学会発表] 単結晶銅箔における機械的性質の寸法依存性に関する実験的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林一郎, 黒田充紀
  • 学会等名: 第61回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 山形大学(米沢市)
  • 年月日: 2010-10-17
• [学会発表] 高次勾配結晶塑性論によるひずみの局所化解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒田充紀
  • 学会等名: 第23回計算力学講演会(日本機械学会)
  • 発表場所: 北見工業大学(北見市)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] ひずみ勾配塑性論の定式化に関する一考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒田充紀
  • 学会等名: 第15回計算工学講演会(計算工学会)
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Size effects in single crystals : Theory and experiments (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Kuroda : M. Sato
  • 学会等名: The 16^<th> International Symposium on Plasticity and Its Current Applications : Plasticity 2010
  • 発表場所: St. Kitts & Navis
  • 年月日: 2010-01-05
• [備考]
  • URL: http://kuroda.yz.yamagata-u.ac.jp/