材料の微視的変形と損傷の評価·予測技術に関する研究

摘要

受賞者は，標記課題を主な研究テーマとして多数の業績を上げており，金属材料に関する基礎的な研究のみならず，高分子材料やセラミックスを含む実工業製品に関する応用研究にまで範囲を広げている．まず，耐熱材料の微視的損傷と変形に関しては，クリープおよびクリープ疲労試験を実施し，材料の表面および内部で発生，成長する粒界キャビティや微小き裂を観察した．また，その結果を基に，微小き裂のランダムな発生，成長挙動を模擬する粒界破壊抵抗分布モデルを提案，構築し，損傷進展シミュレーションを実施した．得られた成果は，産業界において，発電用ボイラ高温配管溶接部の微視クリープ損傷シミュレーション技術として実用展開され，新しい余寿命評価技術として国内外で高い評価を受けている．これらに加え，結晶粒界に発生したキャビティの分布を幾何学および統計学を用いて理論解析し，キャビティによる各種損傷パラメータが実際にどのような物理量を示すものであるかを明らかにした．この結果は，経験則に頼っていた損傷パラメータを物理的な側面から明確にした貴重な成果である．