材料変形のナノスケールスローダイナミックスモデリング

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656030
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 尾方 成信 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20273584)
• 研究分担者: 君塚 肇 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60467511)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: スローダイナミクス / 時間スケール粗視化 / 分子動力学法 / 自由エネルギー / 炭素 / 鉄 / 拡散

研究概要

材料変形のナノスケールスローダイナミクスのモデリング手法の構築とその有効性の検証に関して、具体的に以下の6項目にわたる成果を得た。
(1)時間拡張粒子モデリング理論の構築
(2)時間拡張粒子モデリング理論に基づく並列マルチレプリカMD計算機コードの開発
(3)改良時間拡張粒子モデリング手法(Adaptive boost法)の構築
(4)ナノ金属多結晶の変形特性の解明
(5)金属ガラスの局所構造と局所力学特性の関係の評価
(6)転位と拡散原子の相互ダイナミクス解析

研究成果

• [雑誌論文] Conjugate channeling effect in dislocation core diffusion: carbon transport in dislocated BCC iron (2013)
  • 著者名/発表者名: A.Ishii, J. Li and S.Ogata
  • 雑誌名: PLoSONE 巻: Vol . 8 ページ: e60586-1-7
• [雑誌論文] Grain Size Dependence of Creep in Nanocrystalline Copper by Molecular Dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Wang, A. Ishii and S.Ogata
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: Vol .53 ページ: 156-160
• [雑誌論文] Multi-replica molecular dynamics modeling (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ishii, H. Kimizuka and S.Ogata
  • 雑誌名: Computational Materials Science 巻: Vol . 54 ページ: 240-248
• [雑誌論文] Adaptive boost molecular dynamics simulation of carbon diffusion in iron (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ishii, S.Ogata, H.Kimizuka and J.Li
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol. 85 ページ: 064303-1-7
• [雑誌論文] 分子動力学法によるFCC材料の局所せん断変形に対する安定性の評価、材料 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牛田裕己、尾方成信、君塚肇
  • 雑誌名: 日本金属学会誌Vol . 60 巻: Vol . 60 ページ: 71-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transition of creep mechanism in nanocrystalline metals (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Wang, A. Ishii and S.Ogata
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol. 84 ページ: 224102-1-7
• [学会発表] 格子欠陥における原子拡散と材料変形のモデリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 尾方成信
  • 学会等名: 日本物理学会春期大会(招待講演)
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Atomistic modeling of diffusion dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Ogata
  • 学会等名: Nuclear Materials Conference (NuMat2012)
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2012-10-21
• [学会発表] Atomistic modeling of diffusion dynamics in metals (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Ogata, H.Kimizuka, Y.J.Wang, G.J.Gao, A.Ishii
  • 学会等名: 6th International Conference on Multiscale Materials Modeling (MMM2012)
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] Modeling and simulation of diffusion behavior of hydrogen and carbon in iron (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Ogata, H.Kimizuka, A.Ishii
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Steel Science, (ISSS2012)
  • 発表場所: 関西セミナーハウス
  • 年月日: 2012-05-27
• [学会発表] Adaptive boosting method for accelerated molecular dynamics (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ishii, S. Ogata, and H. Kimizuka
  • 学会等名: International Symposium on Atomistic Modelling for Mechanics and Multiphysics of Materials
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] Adaptive Boost 法の開発とそれを用いた鉄中炭素拡散の解析【MD賞受賞】 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石井明男、尾方成信、君塚肇
  • 学会等名: 材料学会第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] レプリカ交換分子動力学法による鉄中炭素拡散現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林雄一郎、石井明男、尾方成信、君塚肇
  • 学会等名: 材料学会第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 材料のナノスケール力学とその数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾方成信
  • 学会等名: 関西大学第15回先端技術シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2011-01-13
• [学会発表] Dynamic Process in Nanoscale Systems, Seminar of School of Mater. Sci. and Eng (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ogata
  • 学会等名: Shanghai Jiaoton Univ
  • 発表場所: 中国・上海
  • 年月日: 2010-09-29
• [学会発表] Modeling of Slow Dynamics in Nanoscale System (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ogata
  • 学会等名: IUMRS-ICA2010 IUMRS 11thInt. Conf. in Asia
  • 発表場所: 中国・青島
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 構造材料の力学挙動のナノスケールからの理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾方成信
  • 学会等名: 東北大学金属研究所シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2010-07-26
• [学会発表] Modeling of Dynamic Process in Nanoscale Systems (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ogata
  • 学会等名: Int. Symp. on Multi-scale Modeling and Simulation of Materials
  • 発表場所: 中国・瀋陽
  • 年月日: 2010-07-10