| 研究概要 |
本研究では,フェーズフィールド・クリスタル法による新しいマルチスケール材料特性評価手法を確立することを目標としている.今年度はまず,フェーズフィールド・クリスタル法の基本特性の評価を試みた.これまで構築してきたナノ多結晶体の変形シミュレーション手法を,温度と粒サイズを変化させた場合に適用し,温度と粒サイズが変化することによるナノ多結晶体内の転位挙動および粒界と転位の相互作用の変化が適切に再現できていることを確認した.特に粒サイズ依存性では,降伏応力の逆Hall-Petchの関係を確認することができた.現在,Hall-Petchの関係を再現可能かどうかの確認を行っている.また,MPIおよびGPUを用いた数値シミュレーションの高速化に着手し,次年度の研究の準備を行った.分子動力学法との比較も試みたが,現在行っているフェーズフィールド・クリスタルモデルが2次元問題であることもあって,直接的な比較結果を得るには到らなかった.間接的には,粒界からの転位生成,粒界と転位の相互作業における定性的な挙動の一致は確認することができた.平行して,再結晶のフェーズフィールドモデルの構築を試みた.結晶塑性有限要素シミュレーションの結果を用い,変形サブグレイン組織を予測し,その組織からの異常粒成長シミュレーションによる静的再結晶シミュレーションを可能とする手法の構築を行った.このモデルを用いたシミュレーションの結果,核生成条件を設定することなく,適切な再結晶シミュレーションができることを確認した.本モデルに対し,フェーズフィールド・クリスタル法により得られる粒界エネルギーおよび粒界モビリティーの方位差依存性を導入することで,より精度の高い再結晶シミュレーションの構築を目指す.
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