欠陥に敏感な先進材料の確率論的健全性逆解析

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セラミックス,金属間化合物等が代表される先進耐熱材料のほとんどは欠陥に対して非常に敏感であり,その欠陥過敏性のため使用用途が大きく制限されている.したがって,これらの材料を使用する際には,欠陥分布の評価が極めて重要になる.本研究では,材料の切断面あるいは表面から得られる2次元的な欠陥分布の情報から内部の実欠陥分布を確率的に推定する手法を提案し,その妥当性および適用性について検討した.得られた主な結果を以下にまとめる.1.材料表面あるいは切断面において観察可能な欠陥の個数が少ない場合,材料内部に存在する欠陥の分布を確率的に逆推定する手法を提案した.2.本手法では,コンピュータ内であらゆるパターンの仮想内部欠陥を作成し,表面で観察される欠陥分布と一致するもののみを抽出し,かつ,それらを確率的に処理することで確率論的な逆解析を可能にした.3.本解析手法では,内部欠陥の候補となる分布とその確率の両方を逆推定できるため,欠陥数が少なくかつ欠陥に敏感な先進材料の健全性評価を行う際には極めて有用である.4.正解が既知である数値実験を実施して本手法の妥当性を確認した後,クリープ疲労条件下で耐熱材料内部に発生した微小き裂分布に関して逆解析を実施し,本手法の実用性を確認した.