微視構造を考慮した鉄基形状記憶合金の挙動解析(遺伝的アルゴリズムの応用)

考虑微观结构的铁基形状记忆合金行为分析（遗传算法的应用）

• 批准号: 11750065
• 负责人: 西村 文仁
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750065/
• 关键词: 形状記憶合金; マルテンサイト変態; 変態条件; 微視構造; 内部応力

本研究の目的は,鉄基形状記憶合金の巨視的変形/変態挙動を,合金内部の微視領域で進行する物理現象から推測することである.昨年度は単結晶内部に生じるマルテンサイト変態によって生じる,応力・温度場の変化を,単結晶領域を結晶格子の領域に分割し,有限要素法を用いて解析する手法を確立した.昨年度に引き続き,考察対象である単結晶に,それを取り囲む他の結晶からの力学的・幾何学的境界条件を与えたときの単結晶内部で進行する変形・変態挙動を解析し,マルテンサイト相の体積分率,局所応力,局所ひずみの分布について考察したが,本年度はマルテンサイトバリアントの分布および相互作用に注目して解析を行った.様々な熱・力学的境界条件のもとで発生するマルテンサイトバリアントの方位分布が境界条件によって変化することを示した.マルテンサイト変態の初期段階では作用している応力に優位なマルテンサイトバリアントが優先的に発生し,その後,変態ひずみによって発生する内部応力の変化に伴い,異なる方位をもつバリアントが順次発生する様子が確認された.これによって,文献で報告されている微視的変態現象を定性的に説明することができる.また,単結晶の平均応力-平均ひずみの関係と内部で生じるマルテンサイトバリアントの方位分布の関係についても考察することができた.しかしながら,本研究の最終目的である,巨視的挙動と微視的挙動を結びつけるまでには至っていない.今後,中間領域(単結晶領域)と巨視領域の間の相互作用を記述し,外部負荷応力と中間領域における局所応力の関係を求めることが課題である.

The purpose of this study is to speculate on physical phenomena occurring in the Weishi app domain within Fe-based shape memory alloys during macroscopical deformation. In the past year, the crystal internal structure was generated, the temperature field was transformed, the crystal domain was divided, and the finite element method was used to establish the method. In the past year, we have investigated the mechanical and geometric boundary conditions of the crystal structure and the internal structure of the crystal structure, analyzed the volume fraction of the phase, the local force, the distribution of the phase structure, and investigated the distribution and interaction of the phase structure. The boundary conditions of thermal and mechanical properties are generated and the azimuth distribution of thermal and mechanical properties is displayed. In the initial stage of the state, the internal force is changed to the optimal position, the internal force is changed to the optimal position, and the internal force is changed to the optimal position, and the internal force is changed to the optimal position. This paper reports the qualitative explanation of the phenomenon of Weishi app. The relationship between average crystal strength and average crystal strength and the relationship between internal crystal strength and azimuth distribution are investigated. The ultimate goal of this study is to study the movement of macrovision and Weishi app. In the future, the interaction between the intermediate domain (single crystal domain) and the macroscopic domain will be described, and the relationship between the external load force and the local force in the intermediate domain will be solved.