インデンテーション法を応用した結晶粒レベルのミクロ残留応力測定

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656432
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 望月 正人 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10304015)
• 研究分担者: 三上 欣希 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40397758)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 残留応力 / 結晶粒 / 圧子 / インデンテーション / 荷重・変位曲線

研究概要

結晶構造を持つ材料の不均質性と強度特性との関係を残留応力の面から把握することは，疲労やSCCに代表されるき裂発生進展ならびに破壊挙動などの力学的挙動に関するメカニズムの解明や材料設計を行う際に有益な情報をもたらす．このことから本研究では，結晶粒内や界面近傍でのミクロンオーダーでの残留応力分布を把握するため，インデンテーション試験時における圧子の形状として四角錐，さらには菱形形状など先端部が鋭利な形状を用いることにより，得られた荷重変位曲線から応力成分の影響を考慮することができる高精度なミクロンオーダーでの残留応力測定手法を構築した．

研究成果

• [雑誌論文] Estimation of Three-dimensional Microscopic Strain Components by Digital Image Correlation and Crystal Orientation Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Oda, Y. Mikami and M. Mochizuki
  • 雑誌名: Quarterly Journal of Japan Welding Society 巻: Vol.31, No.4 ページ: 163s-167s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semi-Destructive Method for Evaluation of Local Mechanical Properties in the Notch-Tip Region using an Indentation Technique (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Miyabe, M. Iyota, S. Okano and M. Mochizuki
  • 雑誌名: Quarterly Journal of Japan Welding Society 巻: Vol.31, No.4 ページ: 114s-118s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Residual Stress Distribution in Ni Base Alloy Clad Welds by Numerical Simulation and X-Ray Stress Measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Mikami, K. Sogabe, T. Hashimoto, S. Nishikawa and M. Mochizuki
  • 雑誌名: Science and Technology of Welding and Joining 巻: Vol.18, No.2 ページ: 114-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Columnar Grain Shape Modeling on the Microscopic Stress Distribution at the Clad Weld Metal Surface of Ni Base Alloy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sakai, Y. Mikami and M. Mochizuki
  • 雑誌名: Journal of Physics, Conference Series 巻: Vol.379, No.012046
  • DOI: 10.1088/1742-6596/379/1/012046
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical Simulation of Microscopic Stress in Polycrystalline Materials Considering Hardening due to Irradiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Mikami and M. Mochizuki
  • 学会等名: 3rd International Conference on Material Modelling incorporating the 13th European Mechanics of Materials Conference
  • 発表場所: Palace of Culture and Science (Warsaw, Poland)
  • 年月日: 2013-09-08
• [学会発表] 無応力下での基準荷重を必要としない圧子押込み法による非等軸残留応力場の準非破壊計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 望月正人
  • 学会等名: 日本保全学会第10回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク (大阪府吹田市)
  • 年月日: 2013-07-25
• [学会発表] デジタル画像相関法に基づく多結晶金属の多重すべりを考慮した微視的変形挙動推定手法の提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田和生, 三上欣希, 望月正人
  • 学会等名: 日本保全学会第10回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク (大阪府吹田市)
  • 年月日: 2013-07-25
• [学会発表] 炉内構造部材における中性子照射による硬化を想定した局所応力分布特性の数値解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三上欣希, 堺貴洋, 望月正人
  • 学会等名: 日本保全学会第10回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク (大阪府吹田市)
  • 年月日: 2013-07-25
• [学会発表] 鋼構造物の劣化診断に向けた圧子押込み試験による 塑性損傷の評価手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮部美紗, 伊與田宗慶, 岡野成威, 望月正人
  • 学会等名: 日本保全学会第10回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク (大阪府吹田市)
  • 年月日: 2013-07-25
• [学会発表] Experimental Evaluation of Microscopic Strain Distribution by Digital Image Correlation Incorporating Crystalline Orientation (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Mikami, K. Oda and M. Mochizuki
  • 学会等名: 65th Annual Assembly of the International Institute of Welding
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2012-07-08
• [図書] "EBSDデータを活用した微視的ひずみ解析", 新版 溶接・接合部組織写真集, 溶接学会 溶接冶金研究委員会編 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三上欣希, 望月正人 (共著・分担執筆)
  • 総ページ数: 708-716
  • 出版者: 黒木出版社
• [備考]
  • URL: http://www7.mapse.eng.osaka-u.ac.jp/Pro-M_Lab_Home.html