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2013 年度 研究成果報告書

脆性き裂伝播抵抗予測のためのミクロスケールき裂伝播現象のモデル化

研究課題

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研究課題/領域番号 24760568
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関東京大学

研究代表者

柴沼 一樹  東京大学, 工学系研究科(工学部), 講師 (30611826)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード脆性破壊 / へき開破壊 / 鉄鋼材料 / 数値モデル / 亀裂伝播抵抗 / 破面単位 / 亀裂分岐
研究概要

脆性破壊は突発的に発生し,甚大な被害を与える可能性があるため確実に防止する必要がある.本研究では,ミクロスケールでの脆性き裂伝播による破壊形態を詳細に把握するための系統的な実験・計測を行い,その微視的メカニズムを考慮して,へき開亀裂伝播を定量的に評価可能なモデルの構築を行った.
まず,脆性破壊において形成されるへき開破面単位の温度依存性を明らかにし,形成形態を幾何学的に再現可能な数値モデルを構築した.また,亀裂の分岐現象に対して力学と材料組織学の知見を統合した数値モデルを構築した.実験との比較検証を行い,本モデルを用いることで分岐亀裂の発生可能性定量的に予測可能であることが示唆された.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 鋼材の脆性亀裂分岐に及ぼす結晶異方性の影響に関する実験と数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      川田樹,柴沼一樹,川畑友弥,粟飯原周二
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: (accepted)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フェライト結晶粒内のへき開面形成シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      柴沼一樹,粟飯原周二
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: Vol.98 ページ: 190-196

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フェライト鋼におけるへき開破面単位の温度依存性2012

    • 著者名/発表者名
      柴沼一樹,粟飯原周二
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: Vol.98 ページ: 184-189

    • 査読あり
  • [学会発表] 鋼の結晶方位の異方性に着目した脆性亀裂分岐の発生の評価2013

    • 著者名/発表者名
      川田樹,柴沼一樹,粟飯原周二
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2013-11-21
  • [学会発表] 鋼の脆性亀裂分岐に及ぼす結晶異方性の影響に関する実験と数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      川田樹,柴沼一樹,粟飯原周二
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第166回秋季講演大会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2013-09-18
  • [学会発表] Analysis of effects of steel texture on cleavage crack branching2013

    • 著者名/発表者名
      I. Kawata, S. Aihara, T. Kawabata, K. Shibanuma
    • 学会等名
      The 23rd International Offshore and Polar Engineering Conference
    • 発表場所
      Anchorage, USA
    • 年月日
      2013-07-01
  • [学会発表] フェライト鋼のへき開破面単位の温度依存性とそのモデル化2012

    • 著者名/発表者名
      柴沼一樹,粟飯原周二
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会シンポジウム「構造材料のミクロ組織と破壊特性」
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2012-09-17
  • [備考]

    • URL

      http://www.struct.t.u-tokyo.ac.jp/shibanuma/

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公開日: 2015-06-25   更新日: 2018-06-20  

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