粒界性格を制御した金属材料設計・開発に対する原子シミュレーションによる基礎的研究

使用原子模拟设计和开发具有受控晶界特性的金属材料的基础研究

• 批准号: 16760063
• 负责人: 下川 智嗣
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760063/
• 关键词: 分子動力学法; Quasicontinuum法; 転位; 粒界構造; マルチスケールモデル; ナノ結晶; 力学特性; 計算力学; 粒界

非対称傾角粒界の粒界構造と変形メカニズムについて詳細な検討を行ない,以下の結果を得た.1)対称粒界面からのずれ角度と粒界エネルギーの関係を原子モデルを用いて計算し,ずれ角度増加に伴い粒界エネルギーが増加することを確認した.また,非対称傾角粒界において対称面からのずれを緩和するために導入される欠陥構造(DSC転位)が,結晶方位によっては,転位源としての役割を示すことを確認した.2)同じ粒界方位差,異なる対称粒界面からのずれ角度を有するアルミニウムの粒界モデルを作成し,せん断変形シミュレーションを実行することで,粒界変形とそのずれ角度依存性を検討した.300K一定の条件では,解析モデルにせん断変形を与えると,粒界移動が生じ,結晶方位が隣接結晶方位に変化することにより,せん断ひずみを稼ぐことを確認した.また,この粒界移動量は対称面からのずれ角度に強く依存し,粒成長等の粒界移動を伴なう現象に対してずれ角度を考慮することは重要であることを見出した.また,高温でせん断変形を加えた場合,ずれ角度の小さな粒界では,前述した粒移動を生じるが,ずれ角度の大きな粒界では粒界すべりが生汁ことを確認し,粒界変形モードが粒界構造に伴ない遷移することを示した.3)刃状転位と非対称傾角粒界の相互作用シミュレーションを原子・連続体結合モデルで行ない,(a)パイルアップによる応力集中の粒界構造依存性は大きくないこと,(b)粒界より転位を放出するための臨界力が粒界構造に依存し,転位論で見積もれる臨界力とは異なること,(c)粒界に侵入してくる転位のアコモデーション機構は粒界構造に強く依存し,特に非対称傾角粒界を構成する粒界転位の運動が重要であることを示した.

The following results are obtained. 1) the grain boundary is called the grain boundary. The following results show that. 1) the grain interface is known as the grain interface. The following results show that. 1) the grain interface is called the grain interface, the grain boundary angle, the particle boundary angle, the atom boundary, the atomic boundary, the angle, the angle. It is not known that there is a difference in the azimuth of the grain boundary. 2) the azimuth error of the grain boundary, the angle of the grain interface, the angle of the grain boundary, the angle of the grain boundary, The temperature of the grain boundary is dependent on the angle of the grain. at 300K, it is necessary to analyze the relationship between the grain boundary and the grain. the grain boundary is moved, the crystal orientation is connected, the grain orientation is changed, and the grain boundary is confirmed. Grain boundary movement, grain boundary movement, grain growth and other grain boundary movement are closely related to the grain boundary movement, grain growth and other grain boundary movement. High temperature, high temperature, broken shape, small angle, small grain boundary, raw juice, raw juice, grain boundary, raw juice, raw juice, grain boundary, grain boundary, grain The shape of the grain boundary is different from that of the grain boundary. 3) the edge position of the grain boundary is not called the grain boundary interaction, the atomic body is combined with the particle boundary, (a) the grain boundary is concentrated, and the dependence of the grain boundary is concentrated. (B) the location of the grain boundary makes it possible to create the dependence of the grain boundary. (C) the grain boundary is intruding into the grain boundary to create a strong dependence.

项目成果

Influence of the grain boundary structure on the crystal slip transmission by the quasicontinuum simulations

通过准连续介质模拟晶界结构对晶体滑移传输的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences
• 作者: HATA;Yusuke;畑 祐介;Akihiro Nakatani;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;下川智嗣;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Akihiro Nakatani;Tomotsugu Shimokawa
• 通讯作者: Tomotsugu Shimokawa

Defect-induced anisotropy in mechanical properties of nanocrystalline metals by molecular dynamics simulations

通过分子动力学模拟缺陷引起的纳米晶金属机械性能各向异性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering 13・8
• 作者: HATA;Yusuke;畑 祐介;Akihiro Nakatani;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;下川智嗣;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa
• 通讯作者: Tomotsugu Shimokawa

分子動力学法によるナノ多結晶体の変形・局所くびれ解析(ナノ多結晶体の粒内変形と粒間変形の関係)

使用分子动力学方法进行纳米多晶的变形和局部颈缩分析（纳米多晶的晶内和晶间变形之间的关系）

• 发表时间: 2005
• 期刊: 材料 54・4
• 作者: HATA;Yusuke;畑 祐介;Akihiro Nakatani;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;下川智嗣
• 通讯作者: 下川智嗣

Atomistic Study on Ideal Strength of Nanocrystal and Deformation Induced Nanostructures

纳米晶理想强度和变形诱导纳米结构的原子研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: IUTAM Symposium on Mesoscopic Dynamics of Fracture Process and Materials Strength (eds. H.Kitagawa and Y.Shibutani)
• 作者: HATA;Yusuke;畑 祐介;Akihiro Nakatani;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;下川智嗣;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Akihiro Nakatani;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;下川 智嗣;Tomotsugu Shimokawa;Tomotsugu Shimokawa;Akihiro Nakatani
• 通讯作者: Akihiro Nakatani

Grain-size dependence of the relationship between intergranular and intragranular deformation of nanocrystalline Al by molecular dynamics simulations

• DOI: 10.1103/physrevb.71.224110
• 发表时间: 2005-06
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: T. Shimokawa;A. Nakatani;H. Kitagawa