大規模有限要素解析によるAC4CH-T6アルミニウム鋳造合金の疲労挙動評価

大規模有限要素解析によるAC4CH-T6アルミニウム鋳造合金の疲労挙動評価

水中での引張試験と電気化学測定の様子

水中での引張試験と電気化学測定の様子

1.研究室名 福井大学 工学部 機械・システム工学科 原子力安全工学コース 材料強度学研究室
2.所在地

〒914-0055福井県敦賀市鉄輪町1-3-33
TEL: 0770-48-0229(桑水流)

3.研究室URL

http://csm.npes.u-fukui.ac.jp/

4.連絡先メールアドレス

kuwa(a)u-fukui.ac.jp
*(a)を@に変えてお送りください

5.研究室の概要

 材料の高強度化や高機能化を目指し、シミュレーションを用いた変形・破壊挙動評価を行っています。大型放射光施設SPring-8やマイクロフォーカスX線CT装置を用いて、鋳巣や鋳造組織の3次元有限要素モデルを構築し、応力場とひずみ場を評価することにより、疲労破壊に対する欠陥や組織の影響を定量的に評価しています。ボクセルベースのイメージベース有限要素解析の高精度化も研究しています。また、腐食電場解析と応力解析を連成させた腐食疲労シミュレーション法も開発しています。

6.キーワード アルミニウム鋳造合金、オーステナイト系ステンレス鋼、疲労、応力腐食割れ、シミュレーション
7.研究室の人員構成

教授:桑水流 理
博士前期課程学生:西島 巧
学部学生:由利航大、田中美咲
学外共同研究者:戸田裕之、小林正和、宇都宮登雄、半谷禎彦、永井学志

(2022年4月現在)

8.所属学会 日本鋳造工学会、腐食防食学会、日本機械学会、日本原子力学会、日本材料学会、軽金属学会、アメリカ機械学会、日本計算工学会、日本鉄鋼協会
9.鋳造技術関連の
  主な研究テーマ

・放射光CTによるアルミニウム鋳造合金の疲労き裂発生メカニズムの解明
・放射光CTを用いたイメージベースシミュレーションとその高精度化
・アルミニウム合金ダイカストの疲労強度に対する鋳巣の影響
・ステンレス鋼の応力腐食特性の解明
・応力腐食シミュレーション法の開発

10.鋳造関連の
  主な研究設備,装置

油圧疲労試験機、ポテンショ/ガルバノスタット、ワークステーション、有限要素解析ソフト
※実験は学内・学外の施設を利用。

11.技術相談が受けられる分野
  /連携可能な分野

鋳造欠陥の強度に対する影響、腐食に対する応力の影響、有限要素解析、X線CT、強度解析全般

12.設備・装置の使用の可否
  /依頼試験の可否
設備・装置の使用 : 否 (備考 : )
依頼試験 : 可 (備考 : )
13.産学連携状況

九州大学、豊橋技術科学大学、岐阜大学、群馬大学、芝浦工業大学、(独)日本原子力研究開発機構、(株)原子力安全システム研究所などと研究協力

14.その他特記事項
  (特許・受賞等)
15.記載日 2022年6月6日