急冷凝固過程における熱応力生成とその制御に関する研究

快速凝固过程热应力产生及其控制研究

• 批准号: 06230208
• 负责人: 岩城 敏博
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06230208/
• 关键词: 凝固; 熱応力; 分子動力学; 格子欠陥; 境界層

単結晶育成中に発生・増殖する格子欠陥の主因は凝固過程における熱応力であり、この熱応力の原子・分子レベルにおける生成機構と格子欠陥の関連に関する知識は皆無に等しい.本研究ではレナード・ジョーンズポテンシャルの2次元分子モデルを用いて、以下の目的で分子動力学シミュレーションを行う.1.熱膨張率、引張、圧縮における応力・ひずみ線図の温度依存性、転位の応力場の温度依存性を明らかにする.2.急冷凝固過程における固相、液相、それらの中間相の原子・分子の挙動より、原子・分子レベルにおける伝熱、温度、相、圧力、応力、構造を解析する。3.温度などの物理量の境界条件について離散系と連続系の比較をする.その結果、次のことが明らかになった.1.2次元分子モデルにもかかわらず、熱膨張率は近い値が得られる.2.温度が高くなると、応力・ひずみ線図の勾配は緩やかになり、実際の応力・ひずみ線図の温度依存性と定性的に一致する.3.転位近傍の応力は応力の定義によって異なり、またこの応力は温度が高くなると減少する.4.固液境界には、数〜数十ナノメーターの固相と液相をつなぐ固液境界層がある.5.十分な数の粒子集団の運動から得られる熱応力は、連続体力学における熱応力の概念と一致する.6.熱応力は固液境界では液相の圧力と等しく、固相内では大きくなる.この大きさは冷却速度、境界条件に支配される.また液相の圧力は一様である.7.格子欠陥が発生すると、熱応力は小さくなる.8.計算機シミュレーションで可能な急冷速度では、フーリエの法則が成立しない.

The main cause of growth and growth of single crystals is the solidification process and the heat transfer. Atomic and molecular atom and molecule generation mechanism of force and thermal force and lattice There is no connection between knowledge and knowledge. This research is based onテンシャルの2-dimensional molecule モデルを use いて, the following purpose is molecular dynamics シミュレーションを行う.1. Thermal expansion rate, tension, compression and における応力・ひずみ line Temperature dependence of 図の, Temperature dependence of 転 Position of force field を明らかにする.2.Quick condensation Solid process におけるSolid phase, liquid phase, それらのinterphase のatomic・molecule の挙动より, atomic・molecule レベルにおける伝heat, temperature, phase, pressure, force, structure をanalytic する. 3. Temperature is a physical quantity and the boundary condition is the discrete system and the continuous system is compared.た.1.2-dimensional molecular structure, thermal expansion rate, thermal expansion rate, high temperature, high temperatureみ线図のmatching はeasing やかになり, 実记の応力・ひずみ线図の Temperature dependence and qualitative に consistence する. 3.転 Position close to の応The definition of force is the same as the force of the force.メーターのsolid phase and liquid phase をつなぐsolid-liquid boundary layer がある. 5. Ten な な の particle collection 団 の movement か ら ら れ る 濜力 は, even The concept of thermal force in solid mechanics is consistent. 6. The thermal force is in the solid-liquid realm, the liquid phase is in the pressure force, and the pressure force is equal in the solid phase.なる.この大きさはThe cooling rate and boundary conditions are controlled by される.またLiquid phase のpressure force は一様である.7.The grid is lacking 癥が発生すると、Thermal power is small. 8. Computer technology is possible and rapid cooling speed is possible, and the law of フーリエの is established.