グループ紹介
ミッション
低サイクルからギガサイクルまでの疲労寿命評価技術と、微小き裂を含む疲労き裂進展評価技術を用いて、材料信頼性に関する種々の研究を展開する。現中長期計画期間中（2023ー2029年度）は、これらの技術を超耐熱材料や積層造形材などの先端材料に適用し、新しい疲労特性評価技術の創出を目指す。
研究概要
疲労寿命の評価は、低サイクル、高サイクル、ギガサイクルの３つの寿命域について行う。ここでは、室温だけでなく高温でも評価を行う。ギガサイクル疲労特性の評価は、繰返し速度が20 kHzの超音波疲労試験により行うが、高温超音波疲労試験（400～1000℃）の技術を有する研究機関は世界でも限られている。高温超音波疲労試験は、日本機械学会賞（論文）などの複数の賞を受賞するとともに、特許の実施許諾の実績もある。また、超音波疲労試験については、ASTMやISOなどの規格標準化の活動も行っている。
疲労き裂進展の評価では、通常のき裂（Long crack）だけでなく、微小き裂（Short crack）に着目する。微小き裂の評価では、独自開発の自動その場観察システムや、シリアルセクショニングによる三次元観察技術を用いる。また、疲労き裂進展に及ぼす環境の影響として、高温環境だけでなく高温かつ高真空環境の影響を評価する。
これらの研究により得られたデータとメカニズムに基づき、破壊力学モデルを構築し、疲労寿命（疲労強度）の予測式を求める。このような予測式は通常の鉄鋼材料については既に求めているが、本研究ではそれらを先端材料の拡張する。
メンバー
参画中の研究プロジェクト
NIMS内のプロジェクト
- レジリエントな社会構築のための構造材料の信頼性向上
-
疲労データシート
など
外部の研究プロジェクト
-
JST K Program「耐熱超合金の高性能化・省レアメタル化に向けた技術開発及び革新的な製造技術開発」
- NEDO K Program「高度な金属積層造形システム技術の開発・実証 ～オンサイト製造の実現に向けて～」（共同実施）
- 日本原子力研究開発機構「材料強度特性の長時間側外挿技術に関する研究」
など
企業との共同研究
- 年2件程度の業務実施や共同研究を実施
主な疲労寿命評価装置
低・高サイクル疲労試験装置
超音波疲労試験装置（20 kHz）
高温超音波疲労試験装置（400～1000℃）
主なき裂進展評価装置・技術
微小き裂の自動その場観察システム
シリアルセクショニングによる微小き裂の三次元解析技術
高温高真空環境下における疲労き裂進展試験装置