2019 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of Integrated Material Design System on Material Lifecycle
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17KK0108
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
青柳 吉輝 東北大学, 工学研究科, 准教授 (70433737)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2019
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| Keywords | 材料ライフサイクル / マルチスケール / 最先端材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，純アルミニウムA1050冷間圧延材の微視的組織が機械的特性に及ぼす影響を，単軸引張試験および結晶塑性解析を実施して調査した．複数の結晶塑性モデルの解析結果を極値統計によって処理する事で得られる機械的性質の値は，モデルの結晶粒数によらずほぼ一致した．モデルの有する結晶粒数が少ない場合，一通りのみの結晶方位の組み合わせから巨視的な機械的特性を推定する事は難しいが，複数の異なる方位の組み合わせを持つモデルに対して解析を行い，得られた結果を極値統計により処理する事で機械的特性の値を予測する事ができた．また，変態組成誘起塑性変形（TRIP）による変形挙動を数値解析的に表現するためにEBSDの実験的な結果に基づいたK-S結晶方位関係およびマルテンサイト変態の変態率速度を定義することによって実現象に基づいたマルチスケールモデリングを行った．母相およびマルテンサイト変態によって生じたマルテンサイト相はマルテンサイトの体積分率に基づいて混合則によって各相を表現した．構築した変態誘起塑性モデルに対して結晶塑性シミュレーションを行い，得られた結果に対して，マルテンサイト変態誘起塑性の観点から変形による様子および機械的特性への影響を調査するとともにモデルの妥当性について評価を行った．その結果，母相および変態によって生じたマルテンサイト相の各相の変形を表現し，TRIPによる変形挙動を実現した．
構造材料のライフサイクルは，創製から始まり，加工を経て実際に利用され，消耗による劣化，そして再生することで新たな創製へとつながる．本国際共同研究では，材料ライフサイクルを視野に入れた真の材料設計システムの創成を目指し，金属材料に対する実践的CAEシステムを実用レベルの解析コードに組み込み，本国際共同研究で対象とする利用および劣化の過程をそれぞれシミュレートする統合計算材料設計システムを構築した．
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Research Products
(13 results)
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[Int'l Joint Research] ジョージア工科大学(米国)2018
Year and Date
2018-09-01 – 2019-08-30
Country Name
U.S.A.
Counterpart Institution
ジョージア工科大学
Co-investigator Overseas
David L. McDowell
Department
George W. Woodruff機械工学部
Job Title
教授
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[Journal Article] Heterogeneous Nano-structure and Its Evolution in Heavily Cold-rolled SUS316LN Stainless Steels2020
Author(s)
Watanabe, C., Kobayashi, B. Aoyagi, Y., Todaka, Y., Kobayashi, M., Sugiura, N., Yoshinaga, N. and Miura, H.
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Journal Title
ISIJ International
Volume: 3
Pages: 582-589
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Heterogeneous Nano-structure and Its Evolution in Heavily Cold-rolled SUS316LN Stainless Steels2020
Author(s)
Koga, N., Suzuki, S., Jiang, H., Watanabe, C., Aoyagi, Y., Kobayashi, M. and Miura, H.
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Journal Title
Journal of Materials Science
Volume: -
Pages: 掲載決定
Peer Reviewed
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[Presentation] Multiscale Simulation Based on Macroscopic Deformation Model Predicted by Microstructure Information of Ultrafine-Grained Metals2019
Author(s)
Aoyagi, Y., Sagara, A., Watanabe, C., Kobayashi, M., Todaka, Y. and Miura, H.
Organizer
The 10th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
Int'l Joint Research / Invited
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