原子論ー連続体ハイブリッドシミュレーションによる析出強化機構理論の新展開

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760084
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 高橋 昭如 東京理科大学, 理工学部, 講師 (00366444)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 析出強化 / 転位 / 転位動力学

研究概要

転位動力学法と境界要素法を組み合わせた析出物と転位の相互作用のシミュレーション手法に,転位芯モデルを実証することに成功した.その新しいシミュレーション手法を用いて,析出強化機構における転位芯の影響を明らかにし,特に整合強化による寄与については高精度な理論式を提案した.さらに,析出物の内外に転位芯内部のエネルギの違いによる新しい強化機構を発見し,その強化を評価する式の導出に成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Numerical Simulation of Dislocation-Precipitate Interactions using Dislocation Dynamics Combined with Voxel-based Finite Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, Y.Terada.
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 462-463 ページ: 395-400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Dislocation-γ-precipitate Interactions in γ'-precipitates. (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, Y.Terada.
  • 雑誌名: Key Engineering Materials. 462-463 ページ: 425-430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dislocation dynamics-based modeling of dislocation-precipitate interactions in bcc metals. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, K.Kurata.
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering 10 ページ: 012081
  • 査読あり
• [雑誌論文] γ-precipitate Strengthening in Nickel-based Superalloy. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, M.Kawanabe, N.M.Ghoniem.
  • 雑誌名: Philosophical Magazine 90 ページ: 3767-3786
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of Self-Interstitial Atom Clusters in Iron and Copper. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, N.M.Ghoniem.
  • 雑誌名: Proceedings of 5th International Conference Multiscale Materials Modeling ページ: 733-736
• [雑誌論文] 酸化物粒子分散強化型フェライト鋼の強化機構の転位動力学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤将太, 高橋昭如
  • 雑誌名: 計算工学講演会講演論文集 15巻 ページ: 643-646
• [雑誌論文] bcc中のらせん転位芯構造の転位動力学モデリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋昭如
  • 雑誌名: 日本機械学会第23回計算力学講演会 CD-ROM
• [雑誌論文] 転位-析出物相互作用における転位芯の影響の転位動力学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 倉田和之, 高橋昭如
  • 雑誌名: 日本機械学会第23回計算力学講演会 CD-ROM
• [雑誌論文] ニッケル基超合金中のγ析出物と超転位の相互作用機構の分子動力学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺田祐太郎, 高橋昭如
  • 雑誌名: 日本機械学会第23回計算力学講演会 CD-ROM
• [雑誌論文] ニッケル基超合金中のγ析出物による析出強化機構の数値解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋昭如, 川鍋充
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 75巻 ページ: 595-603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of Self-Interstitial Atom Clusters in Iron and Copper. (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, N.M.Ghoniem
  • 雑誌名: Physical Review B 80 ページ: 174104
  • 査読あり
• [雑誌論文] 鉄中の転位と銅析出物の相互作用の転位動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉田和幸, 高橋昭如, 中島健一, 大沼敏治, 曽根田直樹
  • 雑誌名: 計算工学講演会講演論文集 14巻 ページ: 959-962
• [雑誌論文] ニッケル基超合金中における超転位とγ析出物の分子動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺田祐太郎, 高橋昭如
  • 雑誌名: 計算工学講演会講演論文集 14巻 ページ: 1011-1014
• [雑誌論文] 転位と複数の空孔集合体の材料強化・劣化の数値解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林翔太郎, 高橋昭如
  • 雑誌名: 計算高額講演会講演論文集 14巻 ページ: 1015-1018
• [雑誌論文] 転位動力学法とボクセル有限要素法を用いた転位-析出物相互作用の数値解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋昭如, 寺田祐太郎
  • 雑誌名: 日本機械学会第22回計算力学講演会講演論文集 CD-ROM
• [雑誌論文] γ析出物のせん断変形が転位運動に与える影響の分子動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺田祐太郎, 高橋昭如
  • 雑誌名: 日本機械学会第22回計算力学講演会講演論文集 CD-ROM
• [雑誌論文] 転位と空孔の相互作用における空孔の空間的分布の影響の転位動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林翔太郎, 高橋昭如
  • 雑誌名: 日本機械学会第22回計算力学講演会講演論文集 CD-ROM
• [学会発表] Molecular Dynamics Study on Interaction Between Super-dislocation and Spherical Precipitate in Ordered Alloys, International Conference on Clean Nano Process, Green Energy (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, Y.Terada.
  • 学会等名: Nano Technology and Computational Mechanics
  • 発表場所: 東南科技大学(台湾)
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Dislocation Dynamics in Polycrystalline Materials, International Conference on Clean Nano Process, Green Energy. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, T.Kogure, Y.Ueki.
  • 学会等名: Nano Technology and Computational Mechanics
  • 発表場所: 東南科技大学(台湾)
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Structure of Self-Interstitial Atom Clusters in Iron and Copper. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, N.M.Ghoniem.
  • 学会等名: 5^<th> International Conference Multiscale Materials Modeling
  • 発表場所: University of Freiburg(ドイツ)
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] 転位-析出物相互作用における転位芯の影響の転位動力学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 倉田和幸, 高橋昭如
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見工業大学(北見市)
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] ニッケル基超合金中のγ析出物と超転位の相互作用機構の分子動力学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺田祐太郎, 高橋昭如
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見工業大学(北見市)
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] Dislocation Dynamics in Heterogeneous Materials. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, N.Ghoniem.
  • 学会等名: 9^<th> World Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Sydney Convention and Exhibitation Centre(オーストラリア)
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] Dislocation dynamics-based modeling of dislocation-precipitate interactions in bcc metals. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, K.Kurata.
  • 学会等名: 9^<th> World Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Sydney Convention and Exhibitation Centre(オーストラリア)
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] 酸化物粒子分散強化型フェライト鋼の強化機構の転位動力学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤将太, 高橋昭如
  • 学会等名: 第15回計算工学講演会
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] bcc中のらせん転位芯構造の転位動力学モデリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋昭如
  • 学会等名: 第15回計算工学講演会
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] A computational method for dislocation dynamics in inhomogeneous materials. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, N.M.Ghoniem.
  • 学会等名: 2^<nd> International Workshop on Advances in Computational Mechanics.
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2010-03-31
• [学会発表] Atomistic and Continuum Interaction in Dislocation Dipoles : A Molecular and Dislocation Dynamics Study. (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi
  • 学会等名: 2009 International Workshop on Students' Experience Exchange
  • 発表場所: 龍華科技大学(台湾)
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] 転位動力学法とボクセル有限要素法を用いた転位-析出物相互作用の数値解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋昭如, 寺田祐太郎
  • 学会等名: 日本機械学会第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢)
  • 年月日: 2009-10-10
• [学会発表] γ析出物のせん断変形が転位運動に与える影響の分子動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺田祐太郎, 高橋昭如
  • 学会等名: 日本機械学会第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢)
  • 年月日: 2009-10-10
• [学会発表] 転位と空孔の相互作用における空孔の空間的分布の影響の転位動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林翔太郎, 高橋昭如
  • 学会等名: 日本機械学会第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢)
  • 年月日: 2009-10-10
• [学会発表] Atomistic/Continuum Modeling of Dislocation Interactions with Y2O3 Particles in Iron. (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, Z.Chen, N.Ghoniem, N.Kioussis.
  • 学会等名: 14^<th> International Conference on Fusion Reactor Materials.
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Atomistic-Continuum Modeling of Precipitation Strengthening in Alloys. (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi, M.Kawanabe, K.Kurata, K.Nakashima, N.Soneda.
  • 学会等名: 10^<th> U.S.National Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: オハイオ州コロンバス(アメリカ)
  • 年月日: 2009-07-18
• [学会発表] Atomistic-Continuum Interaction in Dislocation Dipoles (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Takahashi
  • 学会等名: FEOFS mini-symposium
  • 発表場所: Copthone Orchid Hotelマレーシア
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] 鉄中の転位と銅析出物の相互作用の転位動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉田和幸, 高橋昭如, 中島健一, 大沼敏治, 曽根田直樹
  • 学会等名: 第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2009-05-13
• [学会発表] ニッケル基超合金中における超転位とγ析出物の分子動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺田祐太朗,高橋昭如
  • 学会等名: 第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2009-05-13
• [学会発表] 転位と複数の空孔集合体の材料強化・劣化の数値解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林翔太郎, 高橋昭如
  • 学会等名: 第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2009-05-13
• [備考] ホームページ等