| 研究課題/領域番号 |
26420025
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
米津 明生 中央大学, 理工学部, 准教授 (40398566)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 材料強度 / 塑性ひずみ / 残留応力 / 有限要素法 / インデンテーション法 / 国際情報交換（アメリカ） |
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| 研究実績の概要 |
環境助長割れや疲労破壊のような経年的な劣化や損傷を誘発する残留応力は，材料内の不均質なひずみ分布によって生じるため，数結晶レベルのような微小スケールにおける塑性ひずみと残留応力分布の計測が材料健全性評価として必要である．
本研究では，インデンテーション法（押込み試験）を用いて残留応力と塑性特性を同時に計測できる方法を開発する．この方法は，パラメトリック有限要素解析結果を整理した無次元関数に，押込み試験の結果を代入することで，容易に残留応力と塑性特性の二つの材料特性を推定できる特徴を有する．最終的には，本手法をピーニング処理や溶接材，各種コーティング材料などの様々な材料の評価研究に応用する．
今年度は，残留応力の多軸性に関する検討および様々な材料へ展開できるような方法論の確立を目指した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
残留応力の主軸に関する検討では，一軸方向の残留応力測定法を提案した．今までは，等二軸状態の評価手法であったが，一方向の引張・圧縮に関する応力状態のケースを今年度は検討した．具体的には，平坦面を有する圧子（フラット圧子）を用いた押込み試験を行い，弾性および塑性変形の曲線を用いて推定する方法である．現在は，残留応力を付与する治具を開発し，オーステナイト系ステンレス鋼評価の実験的な検証を行っている．一方，本手法を様々な材料へ展開する検討も進めており，様々な仮想材料を想定した1200通りのFEM解析を行うことで，新たな手法を確立しつつある．現在までに数値解析上では，その手法の検証を行えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の方針として，実材料での検証を実施し，手法の確立を目指す．そして，学会発表や学術論文での発表を行うことで，本研究の成果を広く公表する．さらには，残留応力が不均質なケースでの測定や，今までのような金属材料対象のみではなく，高分子材料のような別の材料への手法展開を目指す．
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