Evaluation of strength characteristics considering microscopic heterogeneity of structural steels and weld zone by using FEM-MD coupling method

FEM-MD結合法による微視組織不均質性を考慮した構造鋼及び溶接部の強度特性評価

望月 正人*; 樋口 良太*; 勝山 仁哉  ; 豊田 政男*

Mochizuki, Masahito*; Higuchi, Ryota*; Katsuyama, Jinya; Toyoda, Masao*

構造鋼やその溶接部の強度特性は、微視的不均質性に影響を受ける。このような領域では変位ミスマッチに伴う応力集中が生じると考えられることから、粒界やその隣同士の相関を考慮した破壊のメカニズム及び材料設計を行うためには、応力分布を調査することが重要である。FEM-MD結合数値解析法は、微視的不均質性に起因する変位ミスマッチを取り扱うことのできる手法である。本研究では、FEM-MD結合法について提案し、FEM-MD法により調査した鉄鋼及びその溶接熱影響部における微視不均質性の影響について検討を行う。

The strength properties of structural steels or their weld zone are influenced by the microscopic heterogeneity. It is important to investigate the stress distribution for clarification of the mechanism of fracture and the material design by considering a grain boundary or its neighborhood because either can be a zone where the stress concentration is likely to occur due to a mismatch of the displacement. For this purpose, FEM-MD coupling method is one of the useful methods because it can treat the mismatch of the displacement caused by the microscopic heterogeneity. In this study, FEM-MD coupling method is proposed and the influence of the microscopic heterogeneity of steels is investigated by using FEM-MD coupling method.