相変態を利用した高機能スマート金属材料の開発

keywords.jpg相変態,スマート材料,高機能化,制振・励振機能,塑性加工 

岩本 剛 

TAKESHI IWAMOTO

division.jpg工学研究院 機械システム・応用力学部門

position.jpg准教授

研究概要

研究内容

金属材料を温度・ストレスなどの或る条件下で使用すると,元の形状に復帰したり,自己制振・励振効果を発生したりする。この現象は材料中に発生する相変態によるものである。この相変態をうまく利用すると,例えば,プレス成型中に発生する金型の“へたり”を,成形対象となる材料の自己制振効果を上手に引き出すことによって軽減し,金型寿命を延ばすことが可能となる。
 当研究室では有限要素法を用いた数値シミュレーションで,相変態を考慮した新材料の開発に取り組んでいる。振動抑制材料,形状記憶材料などの新材料開発において,目標とする材料の特性をシミュレーションによって十分に予備検討し,実験で確認するという手法をとっているので,効率的な開発が可能である。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

本研究の適用・応用も含めて関心のある企業等との共同研究・受託研共同研究を希望する.その他,知見の提供,調査,コンサルティング,技術指導も積極的に行いたい.
応用分野
自動車,航空機

本研究の特徴・優位性

従来には無い機能を持つ材料の創成を目指す.相変態がもつ以下の特徴を利用するために,相変態のタイミング,量を制御することが必要となる.
1.材料の変形を感知するセンサーの役割
2.付加的な変形をし,アクチュエータとして運動する

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Takeshi IWAMOTO, Multiscale computational simulation of deformation behavior of TRIP steel with growth of martensitic particles in unit cell by asymptotic homogenization method, International Journal of Plasticity, Vol. 20, No. 4-5 (2004), pp. 841-869.

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