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2007 Fiscal Year Annual Research Report

結晶・非晶質構造体の局所塑性変形の連結・伝ぱメカニズムに関する原子・分子論的研究

Research Project

Project/Area Number 19760061
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

下川 智嗣  Kanazawa University, 自然科学研究科, 講師 (40361977)

Keywords分子動力学法 / 塑性変形 / 力学特性 / 延性特性 / 転位 / 高分子材料 / ナノ結晶 / 計算力学
Research Abstract

拡張した3体ポテンシャルにより高分子鎖の配置の多様性を表現したモデルを用いて,非晶質材料の塑性変形モードの温度依存性の発現メカニズムを検討するために,周期境界条件の下,異なる温度で引張・圧縮変形解析を行なった.温度の低い条件(100K)では,引張変形に伴い高分子鎖が配向していき,局所的な変形が伝ぱしていく様子が確認できた.これに対して温度高い条件(300K)では,分子鎖の配向は顕著に生じておらず,個々の分子単位で変形が進行していることが確認できた.これらの違いにより,100Kではせん断帯の発生が確認でき,また300Kでは均質に近い変形が確認できた.この傾向は実験で報告されている結果と類似しており,分子レベルの局所的な変形の伝ぱが,試験片レベルのせん断帯形成に関係しているとが理解できる.
また,結晶性材料の延性特性を検討するために,小さな粒(粒径5nm)より構成される多結晶体モデルに大きな粒(粒径30nm)を分布させたbimodalモデルを作成し,引張変形解析を行なった.ここでは,大きな粒の配置を変化させることで,分布の影響を検討した.まず,小さい粒のみで構成された解析モデルは,粒内の転位運動が粒界を介して隣接する粒に伝わり,せん断帯の発生により破断してしまうことが確認できた.つぎに,このせん断帯の伝ぱの抵抗として機能すると考えられる大きな粒を配置した場合,大きな粒を配置することで,必ずしも延性は向上せず,大きな粒の配置に影響を受けることを確認した.つまりこのことは,実験で必ずしもbimoda1構造が高延性を示さない一つの要因を示していると考えられる.

  • Research Products

    (26 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (21 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 弾性剛性係数を用いた準連続体モデルの自動要素分割に関する研究2008

    • Author(s)
      下川智嗣, 喜成年泰, 新宅救徳
    • Journal Title

      日本機械学会論文集, A編 738

      Pages: 27-33

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interaction mechanism between edge dislocations and asymmetrical tilt grain boundaries investigated via quasicontinuum simulations2007

    • Author(s)
      T. Shimokawa, T. Kinari and S. Shintaku
    • Journal Title

      Physical Review B 75

      Pages: 144108(1-11)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic simulations on the grain subdivision of a crystalline metal2007

    • Author(s)
      T. Shimokawa, T. Kinari and S. Shintaku
    • Journal Title

      Materials Science Forum 561-565

      Pages: 1983-1986

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 原子シミュレーションによるAlおよびCuナノ結晶中の欠陥構造に関するエネルギー論的研究2007

    • Author(s)
      下川智嗣, 平本知之, 喜成年泰, 新宅救徳
    • Journal Title

      材料 56

      Pages: 1068-1075

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 原子スケール計算機実験による超微細粒材の力学特性とextrinsic粒界転位の関係2008

    • Author(s)
      下川智嗣・平本知之・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本金属学会2008年度春期大会
    • Place of Presentation
      武蔵工業大学
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] 原子シミュレーションによる超微細粒材における 非平衡粒界とマクロ力学特性の関係に関する検討2008

    • Author(s)
      平本知之・下州智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第45期講演会
    • Place of Presentation
      福井工業大学
    • Year and Date
      2008-03-08
  • [Presentation] 原子スケール計算機実験による転位構造の形成と回復から考える結晶粒微細化メカニズム2008

    • Author(s)
      山下智彬・下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第45期講演会
    • Place of Presentation
      福井工業大学
    • Year and Date
      2008-03-08
  • [Presentation] せん断変形下における粒界運動の異方性に関する原子シミュレーション2008

    • Author(s)
      佐藤恵里香・下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越学生会第37回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      福井工業大学
    • Year and Date
      2008-03-07
  • [Presentation] 二次元原子シミュレーションによる高分子材料の内部構造と変形メカニズムの関係2008

    • Author(s)
      杉田 守・下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越学生会第37回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      福井工業大学
    • Year and Date
      2008-03-07
  • [Presentation] 転位と粒界の相互作用における粒界構造の影響に関する転位・回位的研究2008

    • Author(s)
      三浦哲也・下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越学生会第37回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      福井工業大学
    • Year and Date
      2008-03-07
  • [Presentation] 粒界に侵入した余分な転位の役割に関する原子スケール計算機実験2008

    • Author(s)
      下川智嗣・平本知之
    • Organizer
      日本鉄鋼協会, 第9回 「超強加工の材料科学」研究会
    • Place of Presentation
      兵庫県,有馬
    • Year and Date
      2008-02-26
  • [Presentation] A comparison of discrete-dislocation and quasicontinuum analysis of dislocation-grain boundary interactions2007

    • Author(s)
      Y. Mukudai, T. Shimokawa and N. Akihiro
    • Organizer
      APCOM'07 in conjunction with EPMESC XI
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2007-12-05
  • [Presentation] 超微細粒材の粒界転位によるき裂先端の遮蔽効果に関する原子シミュレーション2007

    • Author(s)
      平本知之・下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会北陸信越支部平成19年度連合講演大会
    • Place of Presentation
      福井工業大学
    • Year and Date
      2007-12-01
  • [Presentation] 原子シミュレーションによる結晶粒微細化メカニズムに対する不均一変形の効果の検討2007

    • Author(s)
      山下智彬・下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会北陸信越支部平成19年度連合講演大会
    • Place of Presentation
      福井工業大学
    • Year and Date
      2007-12-01
  • [Presentation] 原子シミュレーションによる局所ひずみこう配と結晶粒微細化メカニズムの関係の検討2007

    • Author(s)
      下川智嗣・山下智彬・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本機械学会第20回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2007-11-26
  • [Presentation] 転位と粒界の相互作用による応力場の解析(離散転位モデルと準連続体モデルの比較)2007

    • Author(s)
      椋代雄太郎・下川智嗣・中谷彰宏
    • Organizer
      日本機械学会第20回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2007-11-26
  • [Presentation] Atomic Simulations on the Grain Subdivision of a Crystalline Metal2007

    • Author(s)
      T. Shimokawa, T. Kinari and S. Shintaku
    • Organizer
      PRICM6-The Sixth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • Place of Presentation
      韓国、済州島
    • Year and Date
      2007-11-07
  • [Presentation] 原子シミュレーションによる非対称傾角粒界のせん断変形メカニズム2007

    • Author(s)
      下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本金属学会2007年秋期大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] 強ひずみ加工による結晶粒微細化メカニズムに関する原子シミュレーション2007

    • Author(s)
      下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本金属学会2007年秋期大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] 原子スケール計算機実験によるナノ構造体の欠陥構造と力学特性の関係2007

    • Author(s)
      下川智嗣
    • Organizer
      日本機械学会2007年度年次大会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2007-09-12
  • [Presentation] Qhasicontinuum法の自動要素分割化に関する研究2007

    • Author(s)
      下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本機械学会2007年度年次大会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2007-09-11
  • [Presentation] 金属材料の強度評価に関する原子レベルシミュレーションによる検討2007

    • Author(s)
      下川智嗣
    • Organizer
      日本材料学会塑性力学分科会・日本機械学会計算力学部門A-TS01-15研究会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2007-06-03
  • [Presentation] 局所擬連続体法の自動要素分割と非局所構造遷移のしきい値に関する研究2007

    • Author(s)
      下川智嗣・野島嗣晋・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      第12回日本計算工学会講演会
    • Place of Presentation
      国立青少年オリンピック記念センター
    • Year and Date
      2007-05-23
  • [Presentation] 拡張した三体力を有する2次元モデルを用いた高分子材料の変形メカニズムに関する研究2007

    • Author(s)
      下川智嗣・喜成年泰・新宅救徳
    • Organizer
      日本材料学会第12回分子動力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名城大学
    • Year and Date
      2007-05-18
  • [Presentation] Atomistic Simulations of Interface Properties in Metals2007

    • Author(s)
      T. Shimokawa
    • Organizer
      EuroSimE 2007-Thermal, Mechanical and Multiphysics Simulation and Experiments in Micro-Electronics and Micro-Systems-
    • Place of Presentation
      イギリス、ロンドン
    • Year and Date
      2007-04-16
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.mechs.ms.t.kanazawa-u.ac.jp/~simokawa

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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