| 研究課題/領域番号 |
21H01214
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
多田 直哉 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (70243053)
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| 研究分担者 |
上森 武 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (70335701)
坂本 惇司 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (50752052)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | チタン合金 / 不均一変形 / 変形の局所化 / 破壊 |
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| 研究成果の概要 |
多結晶純チタンの平板，薄膜，細線試験片とTi-6Al-4V合金の平板試験片を用いて引張試験を実施し，弾性引張状態から生じる微視的不均一変形とその後の塑性引張下における不均一変形と最終破壊について検討した．また，純チタンの引張に関しては，多結晶モデルを用いた有限要素解析を実施した．その結果，試験片の形状や巨視的な応力集中の有無によらず，すべり線の発生は，すべり活動度で予測可能であったが，細線の最終破壊の形態に関しては，結晶粒径に依存することが明らかとなった．ただし，Ti-6Al-4V合金の引張に関しては，微小き裂同士が連結して変形が進むような特異な変形挙動を示したため，さらなる検討が必要である．
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| 自由記述の分野 |
固体力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，多結晶純チタンおよびTi-6Al-4Vチタン合金の薄膜，細線，平板の試験片を用いて引張試験を実施し，微視的不均一変形を，初期の弾性状態から後続の塑性状態，さらには破壊に至るまで詳細に観察・測定した．Ti-6Al-4Vチタン合金に関しては，課題が残っているが，多結晶純チタンに関しては，試験前に測定する結晶粒の幾何学的情報と巨視的応力分布がわかれば，すべり発生の予測が可能であることがわかった．本予測手法は，医療等で用いられている純チタン部材の設計や破壊防止に有用であると考える．
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