(57)【要約】【課題】単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータを、定量的に精度良く導出する。【解決手段】単結晶材に対し、塑性変形を与え、すべり変形を発生させる材料試験を行う試験ユニット１２と、試験時の変形量と変形荷重のデータから応力−ひずみ曲線を算出する応力ひずみ演算手段２３と、単結晶材のすべり変形の程度を表す材料パラメータの候補値を複数個仮定し、複数個の候補値に対して、それぞれ応力−ひずみ曲線を算出する、解析による応力ひずみ算出手段２４と、応力ひずみ演算手段２３で求めた応力−ひずみ曲線と、解析による応力ひずみ算出手段２４で求めた応力−ひずみ曲線とを比較する比較判定手段２５と、それらが一致する応力−ひずみ曲線を与える候補値を、単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータの値として決定する材料パラメータ決定手段２６と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単結晶材に対し、塑性変形を与え、すべり変形を発生させる材料試験を行う試験ユニットと、
該試験ユニットから得られた試験時の変形量と変形荷重のデータから応力−ひずみ曲線を算出する応力ひずみ演算手段と、
単結晶材のすべり変形の程度を表す材料パラメータの候補値を複数個仮定し、複数個の候補値に対して、それぞれ応力−ひずみ曲線を算出する、解析による応力ひずみ算出手段と、
前記応力ひずみ演算手段で求めた応力−ひずみ曲線と、前記複数個の候補値に対して前記解析による応力ひずみ算出手段で求めた応力−ひずみ曲線とを比較する比較判定手段と、
それらが一致する応力−ひずみ曲線を与える候補値を、単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータの値として決定する材料パラメータ決定手段と、
を備えることを特徴とする、単結晶材の材料パラメータ導出装置。
【請求項２】
試験ユニットで、単結晶材に対し、塑性変形を与え、すべり変形を発生させる材料試験を行い、
該試験ユニットから得られた試験時の変形量と変形荷重のデータから応力−ひずみ曲線を算出し、
さらに、単結晶材のすべり変形の程度を表す材料パラメータの候補値を複数個仮定し、複数個の候補値に対して、それぞれ応力−ひずみ曲線を算出し、
前記試験ユニットから得られたデータから算出した前記応力−ひずみ曲線と、前記複数個の候補値に対して求めた応力−ひずみ曲線とを比較し、それらが一致する応力−ひずみ曲線を与える候補値を、単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータの値として決定することを特徴とする、単結晶材の材料パラメータ導出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶材のすべり変形の程度を表す材料パラメータを導出する材料パラメータ導出装置及び材料パラメータ導出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス成形、曲げ加工、ハイドロフォーミング等の板材や管材の成形において、様々な成形不良現象が考えられる。成形不良の中でも、破断としわは代表的な不良現象である。成形不良率の低い安定した量産の実現のためには、量産開始以前に、これらを未然に防止することが必要となる。例えば、板材料のプレス成形では、量産開始前にプレス成形金型や成形条件を適正化することにより、プレス成形品の破断や座屈現象を防止することが試みられる。このような対策は、最終的には、例えば、量産設備にプレス成形金型を設置し、実際にプレス成形の試験を実施し、その試験材の成形品の品質を評価しながら、プレス成形金型や成形条件を適正化することによって施される。
【０００３】
しかしながら、試験時点での金型品質、或いは試験を実施する者の技能によっては、試験にかかる時間、労力が多大となってしまい、コストアップ、又は量産開始時期の遅延につながってしまう場合がある。このような事態を改善するため、例えば、有限要素法等の成形の数値シミュレーションを用いて、プレス成形の試験前、更には金型製作前に、破断や座屈等の不良の発生を、コンピュータ上で事前に予測する、更には、それらの不良への対策を検討し、金型製作、改良に反映する、或いは成形条件に反映する等の対策がとられるようになってきている。
【０００４】
現状の成形シミュレーションにおいては、材料の変形特性を材料パラメータとして入力する必要があり、一般にその特性は材料の引張り試験によって測定される。しかしながら、現状の成形シミュレーションは現象論モデルであることから、材料の結晶情報である集合組織を考慮した解析は行うことができない。
【０００５】
これに対して、結晶塑性モデルは、集合組織を考慮した材料モデルとして良く知られている。結晶塑性モデルは単結晶体のすべり変形をもとに多結晶体のすべりを定義した理論であり、理論の詳細は非特許文献１等に示されている。理論の枠組みとしては、図１に示すように、マクロな外力１から各すべり系ごとのすべり力２を求め、それに対するすべり抵抗３の大小によって、各すべり系のすべり発生が評価される。その後のすべり抵抗ｈの発展式は、一般的には式（１）のように、転位の蓄積によって増加すると仮定される。
ｈ＝ｈ０＊（（ｈ０＊Ｓ）／（τ０＊Ｎ）＋１）^（Ｎ−１）      （１）
ここで、ｈ０：初期硬化率、Ｓ：すべり量、τ０：臨界せん断応力、Ｎ：加工硬化指数である。
【０００６】
そのため、結晶塑性モデルのすべり変形は、すべり系内の転位の状態を考慮した現象であることから、多結晶体を用いた引張試験から得られる、ＹＳ（降伏応力）、ＴＳ（引張強さ）、ＥＬ（伸び）、ｎ値（加工硬化係数）、ｒ値（ランクフォード値）のような一般的な機械特性値などから、材料パラメータを決定することはできない。
【０００７】
また、非特許文献２には、式（１）以外のすべり抵抗の発展式が提案されている。その式には仮定した材料パラメータのもとでの結果が開示されているものの、材料パラメータの同定方法に関する記述がない。
【０００８】
また、非特許文献３には、式（１）の材料パラメータを同定するために、多結晶材の引張り試験を用いた同定手法が開示されている。ところが、上述のように、式（１）は塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータの定義式に相当するため、直接的に材料パラメータを精度良く定めることはできない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】黒田充紀、他１名「結晶塑性の理論と応用−結晶の大変形から転位蓄積まで−」、塑性と加工、日本塑性加工学会、２００２年、第４３巻、第４９５号、ｐ２９９−３０９
【非特許文献２】Robert J. Asaro「Micromechanicsof Crystals and Polycrystals」、ADVANCES IN APPLIEDMECHANICS、１９８３年、第２３巻、ｐ６３−６４
【非特許文献３】仲町英治、他６名「自動車用板材の塑性特性評価のためのEBSD・結晶均質化有限要素解析」、日本機械学会論文集（Ａ編）、２００８年、７４巻、７３９号、ｐ５２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、非特許文献１〜３に開示された従来の技術では、塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータを定めることが困難であった。
【００１１】
以上のような結晶塑性モデルによるすべり変形の評価技術を確立するためには、単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータ、例えば式（１）で定義される材料パラメータを高精度に定める必要がある。又、このすべり変形の程度を表す材料パラメータは、材料の加工硬化特性のみならず、破断現象や座屈現象にも密接に関係すると考えられ、材料の成形における問題を検討する上で、重要な材料パラメータであるといえる。
【００１２】
上記問題を鑑み、本発明は、一般的な多結晶体を用いた引張試験から得られる、ＹＳ、ＴＳ、ＥＬ、ｎ値、ｒ値のような一般的な機械特性値などから同定することが困難な、単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータを定量的に精度良く導出することが可能な材料パラメータ導出装置及び材料パラメータ導出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、
（イ）単結晶材に対し、塑性変形を与え、すべり変形を発生させる材料試験を行う試験ユニットと、
（ロ）この試験時の変形量と変形荷重のデータから応力−ひずみ曲線を算出する応力ひずみ演算手段と、
（ハ）単結晶材のすべり変形の程度を表す材料パラメータの候補値を複数個仮定し、複数個の候補値に対して、それぞれ応力−ひずみ曲線を算出する、解析による応力ひずみ算出手段と、
（ニ）前記応力ひずみ演算手段で求めた応力−ひずみ曲線と、前記複数個の候補値に対して前記解析による応力ひずみ算出手段で求めた応力−ひずみ曲線とを比較する比較判定手段と、
（ホ）それらが一致する応力−ひずみ曲線を与える候補値を、単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータの値として決定する材料パラメータ決定手段とを備える、単結晶材の材料パラメータ導出装置であることを要旨とする。
【００１４】
また、本発明の第２の態様は、試験ユニットで、単結晶材に対し、塑性変形を与え、すべり変形を発生させる材料試験を行い、該試験ユニットから得られた試験時の変形量と変形荷重のデータから応力−ひずみ曲線を算出し、さらに、単結晶材のすべり変形の程度を表す材料パラメータの候補値を複数個仮定し、複数個の候補値に対して、それぞれ応力−ひずみ曲線を算出し、前記試験ユニットから得られたデータから算出した前記応力−ひずみ曲線と、前記複数個の候補値に対して求めた応力−ひずみ曲線とを比較し、それらが一致する応力−ひずみ曲線を与える候補値を、単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータの値として決定する、単結晶材の材料パラメータ導出方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータを定量的に精度良く導出することが可能な材料パラメータ導出装置及び材料パラメータ導出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】結晶塑性モデルの理論の概要を模式的に説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る材料パラメータ導出装置の主要部の概略を模式的に説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る材料パラメータ導出方法の概略を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る材料パラメータ導出装置の試験ユニットに用いる矩形状の試験片の変形前後の状態を説明する上面図である。
【図５】試験時のデータから演算されたせん断応力−せん断ひずみ曲線の例である。
【図６】比較判定手段で判断されたせん断応力−せん断ひずみ曲線の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
はじめに、本発明の基本原理を説明する。塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータは、構成式に含まれる材料パラメータとして定義されている。例えば、前述の式（１）で定義される材料パラメータは単結晶体のすべり系におけるすべり抵抗であり、言い換えると、転位の活動状態を表現する特性値でもある。しかしながら、すべり抵抗を直接測定することは困難であるため、式（１）に示すモデルの材料パラメータを算出することは困難である。
【００１８】
そこで、本発明では、実験的に測定可能である単結晶材を利用した材料パラメータの導出方法に着眼した。また、式（１）のすべり抵抗式を用いて、同条件での有限要素法を用いた結晶塑性解析により材料パラメータの候補値を予め求めておき、実験による応力ひずみ挙動と比較することにより、最も近い挙動となる候補値を、求める材料パラメータとして採用すれば良いことを知見した。式（１）はすべり抵抗式として代表的なモデルを示したが、本発明は他のモデルにおいても問題なく材料パラメータを導出することができることも知見した。
【００１９】
材料パラメータ導出のための材料試験は、純粋なすべり変形を発生させ、板厚方向の変形が起こらず、結晶回転の影響がなく純粋なすべり変形が測定できるせん断試験によれば良い。また材料試験は、引張り試験や圧縮試験においても、材料のすべり変形の程度を表す材料パラメータが求められることも知見した。
【００２０】
次に、図面を参照して、上記の基本原理を適用した本発明の実施の形態に係る材料パラメータ導出装置及び材料パラメータ導出方法を説明する。以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００２１】
〈材料パラメータ導出装置〉
図２に示すように、本発明の実施の形態に係る材料パラメータ導出装置１１は、単結晶材に対して、塑性変形を与え、成形試験を行う試験ユニット１２と、試験ユニット１２によって得られた変形および荷重データを用いて応力−ひずみ曲線を算出する演算・制御部（ＣＰＵ）１３とを備える。演算・制御部（ＣＰＵ）１３は、変形履歴取得手段２１と、荷重履歴取得手段２２と、応力ひずみ演算手段２３と、解析による応力ひずみ算出手段２４と、比較判定手段２５と、材料パラメータ決定手段２６とを備える。変形履歴取得手段２１は、試験ユニット１２を駆動して、予め特定の画像パターンを付与した単結晶材の変形部の変形履歴画像を取得する。荷重履歴取得手段２２は、試験ユニット１２が取得した単結晶材の荷重履歴を取得する。応力ひずみ演算手段２３は、取得した荷重履歴および変形履歴を応力−ひずみ曲線に変換する。解析による応力ひずみ算出手段２４は、成形試験と同一の条件の有限要素法と結晶塑性モデルを用いて、塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータの候補値を離散的に複数個仮定し、それぞれの候補値に対して、応力−ひずみ曲線を計算し、応力−ひずみ曲線のデータを算出する。比較判定手段２５は、応力ひずみ演算手段２３から算出された応力−ひずみ曲線と、複数個の候補値から解析による応力ひずみ算出手段２４で求めた応力−ひずみ曲線とを比較する。材料パラメータ決定手段２６は、それぞれが一致する応力−ひずみ曲線を与える材料パラメータの候補値を、単結晶材におけるすべり変形の程度を表す材料パラメータの値として決定する。
【００２２】
単結晶材に対して塑性変形を与えるため、試験ユニット１２には、例えばせん断試験機からなる力学的駆動部３１が設けられている。力学的駆動部３１は、一定のステップで逐次負荷を増大させる。さらに試験ユニット１２には、ＣＣＤ等のカメラ３２が備えられ、カメラ３２は、試験中の変形履歴画像を、逐次連続的に撮影する。試験中の変形履歴画像を逐次連続的に撮影するため、カメラ３２には撮像制御回路３３が接続されている。力学的駆動部３１及び撮像制御回路３３には、タイミング制御回路３４が接続され、タイミング制御回路３４は、試験ユニット１２の負荷のステップ状の増大と同期して、撮像制御回路３３を駆動し、カメラ３２により、成形中の変形履歴画像を、逐次、連続撮影し、一定の時間ステップで区切られた時系列のデータとして複数枚の変形履歴画像を取得する。変形履歴取得手段２１が設定する変形履歴画像の取得のタイミング間隔は、求める塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータの値の必要桁数が得られるだけ十分細かく設定すれば良い。
【００２３】
更に、図２に示すように、本発明の実施の形態に係る材料パラメータ導出装置１１は、操作者からのデータや命令などの入力を受け付ける入力装置１４と、ＣＰＵ１３が演算した演算結果等を出力する出力装置１５及び表示装置１６と、ＣＰＵ１３の演算に必要な所定のデータなどを格納したデータ記憶部１７と、ＣＰＵ１３の演算に必要なプログラムなどを格納したプログラム記憶部１８とを備える。
【００２４】
ＣＰＵ１３の変形履歴取得手段２１は、力学的駆動部３１を介して試験ユニット１２を駆動し、逐次、比例負荷を増大して塑性変形試験を行う。このとき、変形履歴取得手段２１は、タイミング制御回路３４により、比例負荷のステップ状の増大と同期するように撮像制御回路３３を駆動し、カメラ３２により、成形中の変形履歴画像を、逐次連続的に撮影する。荷重履歴取得手段２２は、力学的駆動部３１に備えられたロードセルから得た荷重履歴を、単結晶材に対する負荷の増大ステップ毎に保存する。
【００２５】
応力ひずみ演算手段２３は、カメラ３２が時系列に沿って一定の時間毎に撮影した変形履歴画像を、単結晶材に対する負荷の増大ステップ毎（成形深さ毎）に画像解析してひずみγを算出し、荷重履歴取得手段２２に保存された荷重履歴をもとに応力τを算出し、それぞれを時系列に沿って逐次算出する。例えば、せん断試験の場合には、ＣＰＵ１３のひずみ演算は以下の式によって行われる。
γ＝θ／２                （２）
τ＝Ｆ／（Ｌ×ｔ）        （３）
ここで、θはせん断角度、Ｆはせん断荷重、Ｌは試験片長さ、ｔは板厚である。
【００２６】
ＣＰＵ１３の比較判定手段２５は、データ記憶部１７から応力−ひずみ曲線のデータを読み出し、プロットされた応力−ひずみ曲線と、計算された応力−ひずみ曲線とを比較する。
【００２７】
ＣＰＵ１３の材料パラメータ決定手段２６は、プロットされた応力−ひずみ曲線と一致する応力−ひずみ曲線を与える候補値を、塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータの値として決定する。
【００２８】
図２において、出力装置１５及び表示装置１６は、それぞれプリンタ装置及びディスプレイ装置等により構成されている。表示装置１６は入出力データ、画像解析データ、変形履歴画像のデータやそれらの演算途中のデータや演算結果や解析パラメータを表示することが可能である。更に、表示装置１６に、応力−ひずみ曲線を表示するようにしても良い。又、複数の応力−ひずみ曲線を表示し、成形試験の応力−ひずみ曲線のデータと一致する特定の応力−ひずみ曲線を強調表示するようにしても良い。
【００２９】
入力装置１４はキーボード、マウス、ライトペン又はフレキシブルディスク装置などで構成される。入力装置１４を用いて、オペレータ（材料パラメータ導出実行者）は、入出力データを指定しても良く、試験板に対する負荷の増大ステップ値、材料パラメータの候補値の刻み幅や許容誤差の値及び誤差の程度を設定できる。又、表示装置１６に応力−ひずみ曲線を表示し、この画面中に表示された成形試験と解析による応力−ひずみ曲線とを、オペレータが目視により逐次比較して、一致する特定の応力−ひずみ曲線をマウス又はライトペン等で指定するような入力操作を行っても良い。更に、入力装置１４より出力データの形態等の解析パラメータを設定することも可能で、又、演算の実行や中止等の指示の入力も可能である。
【００３０】
データ記憶部１７は、応力−ひずみ曲線のデータを記憶するように構成しているので、データ記憶部１７は入出力データ、画像解析パラメータ、変形履歴画像のデータやそれらの演算途中のデータ等を記憶する。但し、データ記憶部１７を省略し、プログラム記憶部１８が、応力−ひずみ曲線のデータも記憶するような構成にしても良いことは勿論である。
【００３１】
〈材料パラメータ導出方法〉
以下、図３のフローチャートを用いて、図２に示した材料パラメータ導出装置１１を用いて実施する、本発明の実施の形態に係る材料パラメータ導出方法を説明する。なお、図２に示した材料パラメータ導出装置１１において、予め、ＣＰＵ１３の算出手段が、式（１）に示した結晶塑性モデルを用いて、同一の成形解析の条件の有限要素解析により、塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータの候補値を、離散的に複数個仮定し、それぞれの候補値に対応して、応力−ひずみ曲線をそれぞれ計算し、複数の応力−ひずみ曲線のデータをデータ記憶部１７に記憶するものとする。
【００３２】
先ず、予め、図４に示したように、ひずみ測定用のパターンを単結晶材からなる試験片４１に付与しておく。図４中の符号４２は変形領域を示す。図４に示したように、ひずみ測定用のパターンは、レーザマーキングやマーカーを用いて、試験片４１の表面に転写する。転写する形状は、必ずしも図４に示したような直線である必要はなく、ドットや四角、丸形状でも構わない。
【００３３】
そして、図２に示す試験ユニット１２を用いて、材料試験を開始する（ステップＳ１）。例えば、図２に示すＣＰＵ１３の変形履歴取得手段２１により、力学的駆動部３１で試験ユニット１２を駆動して、変形量を逐次増加して材料試験を行う。図２の試験ユニット１２には明示していないが、試験方法としてはせん断試験の他、引張り試験や圧縮試験を行っても良い。この際、変形履歴取得手段２１は、タイミング制御回路３４により、移動位置と同期して、撮像制御回路３３を駆動して、ＣＣＤ等のカメラ３２により、試験中の変形履歴画像を、逐次連続的に撮影する。変形履歴画像の取得のタイミング間隔は、求める塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータの値の必要桁数が得られるだけ十分細かく設定すれば良い。
【００３４】
ＣＰＵ１３の変形履歴取得手段２１は、カメラ３２が撮影した変形履歴画像を解析して、変形を逐次算出する。更に、ＣＰＵ１３の荷重履歴取得手段２２は、ロードセルを介して測定したデータをもとにひずみを逐次算出する。（ステップＳ２）
【００３５】
応力ひずみ演算手段２３は、図５に示すような応力−ひずみの発達履歴のグラフを作成する（ステップＳ３）。さらに、試験条件と同一のＦＥＭ解析モデルにより、結晶塑性解析を行う（ステップＳ４）。そして、試験と解析によって得られた応力−ひずみ曲線を比較する（ステップＳ５）ことで、一致の程度を判定する（ステップＳ６）。その後、比較手段が、「ＮＯ（一致なし）」と判定した場合は、有限要素解析モデルの入力パラメータ（材料パラメータ）を変更して応力−ひずみ曲線を再び計算する（ステップＳ５）。その後、比較手段が、「ＹＥＳ（一致あり）」と判定した場合は、次のステップに進む。判定は、比較判定手段２５が表示装置１６に図６に示すような応力−ひずみ曲線の発達履歴のグラフを表示し、オペレータの目視により一致判定するように、人間が一部で関与する手法で行っても良い。あるいは、ＣＰＵ１３の比較判定手段２５におけるディジタルな論理演算として、即ち、コンピュータによる自動的な処理をしても良い。又、ディジタルな論理演算の確認として、表示装置１６に、図６に示すような応力−ひずみ曲線のグラフを表示しても良い。
【００３６】
ＣＰＵ１３の材料パラメータ決定手段２６は、試験による応力−ひずみ曲線と一致する応力−ひずみ曲線を与える候補値を、塑性変形のすべり変形の程度を表す材料パラメータの値として決定する（ステップＳ７）。導出された材料パラメータの値は、必要に応じて出力装置１５に出力され、表示装置１６に表示される。
【００３７】
〈材料パラメータ導出プログラム〉
図３のフローチャートに示した一連の材料パラメータ導出操作は、図３と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図２に示したＣＰＵ１３を制御して実行できる。このプログラムは、本発明の材料パラメータ導出装置１１を構成するコンピュータシステムのプログラム記憶部１８に記憶させれば良い。又、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体を材料パラメータ導出装置１１のプログラム記憶部１８に読み込ませることにより、図３のフローチャートに示した一連の材料パラメータ導出操作を実行することができる。ここで、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのプログラムを記録することができるような媒体などを意味する。具体的には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、カセットテープ、オープンリールテープなどが「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に含まれる。例えば、材料パラメータ導出装置１１の本体は、フレキシブルディスク装置（フレキシブルディスクドライブ）及び光ディスク装置（光ディスクドライブ）を内蔵若しくは外部接続するように構成できる。フレキシブルディスクドライブに対してはフレキシブルディスクを、又光ディスクドライブに対してはＣＤ−ＲＯＭをその挿入口から挿入し、所定の読み出し操作を行うことにより、これらの記録媒体に格納されたプログラムを材料パラメータ導出装置１１として構成するプログラム記憶部１８にインストールすることができる。更に、インターネット等の情報処理ネットワークを介して、このプログラムをプログラム記憶部１８に格納することが可能である。
【００３８】
以上のように、本発明の実施の形態に係る材料パラメータ導出方法によれば、単結晶材のすべり変形の程度を表す材料パラメータを高精度に導出することが可能である。
【実施例】
【００３９】
本発明例として、板厚１．０ｍｍで、鉄単結晶材を用いた材料試験を実施した。鉄単結晶の結晶方位は｛１１１｝＜１１２＞を用い、結晶回転の影響がなく、純粋なすべり変形挙動が測定できる条件とした。試験片形状は、図４に示す試験片４１のような矩形状サンプル（幅１８ｍｍ、長さ３０ｍｍ）を用いて、せん断試験を行った。最終的なせん断ひずみは０．４までとして試験を行った。
【００４０】
試験ユニット１２から演算されたせん断応力τ−せん断ひずみγ曲線を図５に、比較判定手段２５から判断されたせん断応力τ−せん断ひずみγ曲線を図６に示す。データ記憶部１７に記憶された材料パラメータは以下の値が求められており、本発明の効果が確認できた。
τ０＝４１ＭＰａ、ｈ０＝１１７１６７ＭＰａ、Ｎ＝０．３０
【符号の説明】
【００４１】
１    外力
２    すべり力
３    すべり抵抗
１１  材料パラメータ導出装置
１２  試験ユニット
１３  演算・制御部（ＣＰＵ）
２１  変形履歴取得手段
２２  荷重履歴取得手段
２３  応力ひずみ演算手段
２４  解析による応力ひずみ算出手段
２５  比較判定手段
２６  材料パラメータ決定手段
３１  力学的駆動部
３２  カメラ
３３  撮像制御回路
３４  タイミング制御回路
４１  試験片
４２  変形領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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