2008 Fiscal Year Annual Research Report
シンクロトロン放射光3Dイメージングに基づくイメージベース破壊解析
Project/Area Number |
08F08405
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Research Institution | Toyohashi University of Technology |
Principal Investigator |
戸田 裕之 Toyohashi University of Technology, 工学部, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ZHANG Qiang 豊橋技術科学大学, 工学部, 外国人特別研究員
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Keywords | シンクロトロン放射光 / CTスキャン / 歪み計測 / その場観察 / 疲労破壊 |
Research Abstract |
申請者は、これまでに材料中のミクロ組織のサブミクロンレベルの高分解能三次元像を、シンクロトロン放射光X線コンピュータートモグラフィー(CT)で撮像することに成功した。これをもとに、これまで透明な材料や表面でしか測定できなかった内部の局所力学量(例えば歪み、応力、き裂進展駆動力など)の三次元高密度マッピングに初めて成功してすでに幾つかの論文にしている。本研究では、構造材料のミクロ構造の三次元分布をシンクロトロン放射光X線CTで撮像し、材料の局所特性を加味した力学モデルを構築し、大規模な数値力学解析を行う。これにより、従来は単純化した数学モデルや数値計算でしか評価されなかった材料の力学的性質が、ミクロ組織の影響を忠実に考慮したイメージベースのものとなり、飛躍的に高度で効率的な材料組織設計、プロセス設計が可能となる。今回は、これをポアを含む先端材料に適用して実施する。本年度は、11月30日〜年度末の約4ヶ月のみであり、実験準備、計算解析の環境作り、計算解析のアルゴリズム検討などを予定する。SPring-8での利用許可をえるため、実験準備を行った。具体的な実施項目は下記の通り。 ・微小材料のその場観察用治具(SPring-8専用)の設計と試作,・試験対象材料/構造の選定と、その予備的評価・実験環境整備,・汎用パッケージソフトウェアーであるMATLABを用いた計算解析の環境整備(WEBベースの講習会受講や研究室内での指導による),および3D描画ソフトウェアーであるVGSudio Maxの使用方法に関する研修(東京での講習会受講や研究室内での指導による),・計算解析のアルゴリズムなどの検討。特に、K吸収端差分イメージングによる材料内部の化学成分3Dマッピングに関するもの,・計算解析の予備実施と問題点の抽出,・ラボスケールのX線CTによる予備的撮像
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