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NISTEP注目科学技術 - 2022_E43

建設材料や工業製品に用いられる材料では，それぞれの用途に対して弾性領域内で応答する材料が使用されるのが一般的である．したがって，ひび割れなど塑性挙動がいつどこで生じるかということが最も重要な評価対象となる．XCT，画像解析，センシング技術の発達によって，外力の作用を受けたときに材料表面・内部の変形挙動を可視化することができ，材料の破壊プロセスのメカニズムの議論が飛躍的に進んでいる．これらは基本的に2次元，3次元のひずみ分布として可視化される．しかしながら，一般的な材料は非線形性を有することから，ひずみ情報だけではその領域に応力伝達が発生されているのか，材料内での応力伝達経路がどのように形成されているのかは評価できない．これは，特に複合材料の分野では，材料の破壊に至るまでのプロセスを把握する際にしばしば問題になる．
そこで，今後実現が期待される技術として応力の可視化技術である．単一材料の微小領域における応力の可視化技術は3DXRD法などが開発されているが，このような応力可視化技術が複合材料にまで発展することを期待する．

単一材料の微小領域における応力の可視化技術は，3DXRD法による結晶粒の方位から応力を推定する方法が2019年に提案されている．複合材料への適用性についても検討されているという話を聞いたが，この手法でどこまで網羅できるかは議論の段階であるとのこと．

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