日本材料学会 平成19年度論文賞・技術賞・学術奨励賞・学術貢献賞・支部功労賞

 
◆・論文賞・◆


 = 受賞課題 =
  統合型変態・熱塑性構成式理論とその応用(材料Vol.56 No.4 pp.352-356)
    受賞者:福山大学 井上達雄
 
 = 受賞課題 =
  KrigingとMOGAを用いた複合材料大型構造の寸法・積層構成最適化(材料 Vol.56 No.5 pp.432-437)
    受賞者:東京工業大学大学院 関城正登  東京工業大学 轟 章
 
 = 受賞課題 =
  フレッティング疲労強度向上に及ぼす応力逃がし溝形状の影響と溝形状選定条件(材料 Vol.56 No.12 pp.1156-1162)
    受賞者:九州大学 近藤良之、久保田祐信  九州大学大学院 片岡俊介  九州大学 栄 中
 

◆・技術賞・◆


 =受賞課題=
  AISI12L14代替非鉛快削鋼の開発
    受賞者:JFE条鋼梶@村上俊之、冨田邦和、白神哲夫  東北大学 及川勝成、石田清仁
 
 = 受賞課題 =
  高効率マルチ疲労試験システムの開発
    受賞者:竃L田中央研究所 北條 浩、生野 元
 
 = 受賞課題 =
  走査型電子線誘起超音波顕微鏡(SEAM)の開発と非破壊観察への応用
    受賞者:大阪大学 渋谷陽二  長崎大学 小山敦弘  西日本旅客鉄道梶@塩田 剛
 
 = 受賞課題 =
  鉄道車両用台車枠溶接部を対象とした疲労信頼性に優れた設計技術の開発
    受賞者:住友金属工業梶@仲田摩智、下川嘉之、山本三幸、近藤 修、牧野泰三
 
 
 = 受賞課題 =
  プラント設備の高精度余寿命診断を可能にする放電サンプリング装置の開発
    受賞者:九州電力梶@金谷章宏、楠元淳一  住友金属テクノロジー梶@小林十思美  叶_戸工業試験場 鶴井孝文
 

◆・学術奨励賞・◆


 = 受賞課題 =
  実構造・環境を考慮したガスタービン高温部材の余寿命評価技術
    受賞者:鞄立製作所 関原 傑
 
 = 受賞課題 =
  圧縮荷重下のき裂進展に関する基礎的研究
    受賞者:九州大学 木田勝之
 
 = 受賞課題 =
  原子レベルからの組織制御により最適化されたセラミックおよび金属材料の変形挙動および耐久性評価に関する研究
    受賞者:大阪府立大学 瀧川順庸
 
 = 受賞課題 =
  圧電材料の第一原理計算およびマルチスケール解析に関する研究
    受賞者:大阪工業大学 上辻靖智
 
 = 受賞課題 =
  メゾ・マイクロメカニックスによる先進材料・機能性材料の特性評価ならびに特性評価技術の開発
    受賞者:名城大学 來海博央
 
 = 受賞課題 =
  Phase-field法による材料微視組織創生と力学的特性評価に関する研究
    受賞者:京都工芸繊維大学 高木知弘
 

◆・学術貢献賞・◆


 = 受賞課題 =
  疲労破壊機構解明に向けた破壊力学・実験力学的研究業績と学会運営への寄与
    受賞者:大阪工業大学 西川 出
 
 = 受賞課題 =
  材料の破壊と力学特性評価に関する研究と日本材料学会への貢献 
    受賞者:青山学院大学 小川武史
 

◆・支部功労賞・◆


 = 受賞課題 =
  北海道支部の活動として,材料技術および教育の啓蒙に務めるとともに,他支部および部門との交流を積極的に行い,本支部の活性化に貢献した功績
    受賞者:北海道大学 野口 徹
 
 = 受賞課題 =
  圧縮、鋳込みおよびろくろ形成域での成形理論の体系化並びにその工業的適用に関する研究と材料学会東北支部に関する貢献
    受賞者:東北大学名誉教授 梅屋 薫
 
 = 受賞課題 =
  関東支部活動活性化および新規支部事業の確立への貢献と材料信頼性研究推進
    受賞者:電気通信大学 越智保雄
 
 = 受賞課題 =
  関東支部活動への長年の貢献と新規支部事業の確立
    受賞者:東京工業大学 田中享二
 
 = 受賞課題 =
  疲労およびX線応力評価に関する研究の推進と支部運営への貢献
    受賞者:名城大学 田中啓介
 
 = 受賞課題 =
  高分子材料の変形と破壊に関する研究推進とその普及,並びに北陸信越支部の創設とその後の発展に対する貢献
    受賞者:金沢大学 北川正義
 
 = 受賞課題 =
  固体力学の研究推進と支部運営への貢献
    受賞者:神戸大学 冨田佳宏
 
 = 受賞課題 =
  四国支部の活性化と材料強度信頼性の地域発展に対する貢献
    受賞者:愛媛大学 岡部永年
 
 = 受賞課題 =
  日本材料学会九州支部発展への永年にわたる貢献
    受賞者:九州工業大学 原田昭治



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平成19年度論文賞・技術賞・学術奨励賞・学術貢献賞・支部功労賞受賞理由
=+= 平成19年度論文賞・技術賞・学術奨励賞・学術貢献賞・支部功労賞受賞理由 =+=

 

◆・ 論 文 賞 ・◆

<受賞課題>
「統合型変態・熱塑性構成式理論とその応用」
「材料」第56巻,第4号,352-356頁

受賞者:福山大学 井上達雄

  ―― 受賞理由 ―― 

材料が相変態をうけるときに,小さな応力,すなわち材料のその温度での降伏応力以下の応力が負荷されても大きな塑性変形が生じる現象を,変態塑性(transformation plasticity),または変態超塑性という。この変態塑性ひずみは,熱ひずみ,力学的塑性ひずみ,さらには,母相と新相の比体積の相違による変態ひずみと同等,またはそれ以上の大きさになるため,熱処理をはじめとする相変態を伴う過程では極めて重要な効果をもたらし,とくにその過程での数値シミュレーションでは変態塑性の正確な評価がなされないと妥当な結果が得られない。
この変態塑性の原因は,母相(たとえばオーステナイト相)が変態し,母相よりも強度の大きい新相(パーライト相やマルテンサイト相)が形成されることによって,母相に塑性ひずみが誘起され,大きなひずみを生じるためとされ,これまで,その物理的,金属学的な考察が多くの研究者によってなされてきたが,十分な力学的意味づけがなされていないのが現状である。
材料には,応力や温度の負荷によって通常の熱・力学的塑性ひずみ(thermo-mechanical plastic strain)が生じるが,これと,この変態塑性ひずみは,いずれも転位の増殖,移動によるひずみであって,両者には何の区別はないとみなすのが自然であるとの立場から,本論文では,以下のような変態塑性と熱・力学塑性ひずみを統合的に取扱う理論を提示した。(これまでは,変態塑性特性を議論するにあたって,これらの通常の塑性ひずみと変態塑性ひずみを独立に扱ってきた。)
すなわち,物質点はI=1,2,3,…N種の相で構成されているとして,力学的,物理的特性はこれらの相の混合則で規定されるとし,このN種の相のうち,M種(M<N)(新相に対応)の相の存在が,任意のI相の降伏に影響を及ぼすとして,降伏関数にM相の分率を導入する。これを塑性ポテンシャルとして流れ法則を適用すると,I相,および物質点全体の塑性ひずみ速度が,通常の熱・力学的成分(これはM相すなわち新相の量には無関係)と,M相の発展に伴って誘起される成分(すなわち変態塑性成分)の和で表されることを明らかにした。またこのようにして導出された変態塑性ひずみ速度は,オーステナイトーパーライト変態のような拡散変態では,経験的に広く使われているJohnson-Mehlの速度式に帰着することを確認している。
さらに,この理論を用いて変態塑性挙動,とくに温度-伸び線図が,応力の負荷によって変化する様子をシミュレートした結果を実験結果と比較して,理論の妥当性の検証を行っている。
以上のように,本論文は各種の熱・力学的プロセスにおける変態塑性の理論の構築とその実験的検証に着目した貴重なものであり,学術的に高い独創性に富んでいる。また,これを用いた各種の相変態を伴う過程のシミュレーション手法と関連の材料データベースMATEQ(本学会による構築・頒布)に対してもきわめて大きな寄与をしている。
よって,日本材料学会論文賞に値するものと評価した。
 

◆・ 論 文 賞 ・◆
 
<受賞課題>
「KrigingとMOGAを用いた複合材料大型構造の寸法・積層構成最適化」
「材料」第56巻,第5号,432-437頁

受賞者:東京工業大学大学院 関城正登
東京工業大学 轟 章
―― 受賞理由 ――

複合材料は軽量で力学的特性が優れているため,航空宇宙機器や自動車などの輸送機器に適用が拡大されている。しかし,薄板構造として利用されるため座屈防止を目的として補強板付き構造が多く採用されている.この構造の軽量化設計は,補強板の配置や寸法,板厚などを,座屈荷重などの制約条件のもとで最小化する最適設計となる.重量は構造寸法から直ちに計算可能であるが,座屈荷重は寸法だけでなく,複合材料積層構造の積層構成(材料設計)に大きく影響を受けることが知られている.複合材料積層構造の設計には,一般にBuilding Block Approachが採用され,クーポンレベルの試験片のデータから,サブ部分構造,部分構造の試験結果を得て全体構造の安全率が実験的に決定される.この設計手法では膨大な実験データが要求されるため,実用的に利用可能な繊維配向角度は0°,±45°,90°の4通りの組み合わせから選択される.このため,この複合材料重量最小化の最適化問題は構造設計と材料設計の融合した問題であり,寸法の実数変数と積層構成の組み合わせ最適化問題の混合した非常に複雑な問題となっている.
従来では,積層構成を限定して最適化する手法が用いられており,構造寸法と積層構成を同時に最適化する手法としては,全てを遺伝的アルゴリズム(GA)で最適化する手法と,積層構成を積層パラメータに変換し,全て実数で最適化後に類似の積層パラメータを有する積層構成を別途最適化する手法が提案されている.GAにおいては,個体評価回数が膨大となり,計算コストが莫大なものになってしまうばかりでなく,積層構成の制約などの導入が困難であった.また,積層パラメータを連続変数として最適化した場合,本来パラメータ間に存在する関係を無視して独立な変数として扱うために,得られた積層パラメータが実現不可能なものである可能性が否定できない.
この論文の手法は,著者らが長年にわたり開発してきた積層構成最適化手法であるフラクタル分枝限定法を,低計算コストの構造最適化手法であるクリギング(Kriging)応答曲面を個体評価に利用した複数目標遺伝的アルゴリズム(Multi-Objective GA: MOGA)と融合させ,これらを同時に行う画期的な手法である.ここでは,構造重量削減量を第1目標,要求座屈荷重からの座屈荷重比を第2目標として複数目標最大化を実施している.
構造寸法および積層構成を変数として実験計画法により得られたサンプリング点の251通りの有限要素解析を実施し,計算コストの要求される座屈荷重を計算する.ここでは全ての座屈モードを考慮し,最小座屈荷重を座屈破壊としている.これを用いて設計空間をKriging応答曲面で近似する.MOGAでは構造寸法だけを変数として乱数で発生させた個体から最適化を開始する.ここで,個体評価(第2目標の座屈荷重比)には構造寸法だけでなく,積層構成も必要となる.この個体評価では,既に個体の変数(構造寸法)は決定されているため,この構造寸法で座屈荷重比最大化の積層構成最適化をフラクタル分枝限定法を用いて行う.MOGAが指定された世代数だけ進行後に,最適化をいったん中断し,パレート最適解の座屈荷重比の拘束条件を満足する周囲だけの個体を10個選択して再度有限要素解析してKriging応答曲面に追加し,最適解周囲の近似精度を向上させる.この際,Krigingの統計的評価手法を利用し,最適解の可能性の高い点を確率的手法で選択する.この操作を収束するまで繰り返す.この最適化手法により,実機構造の有限要素解析を401回で実用的な誤差での最適化が実行可能となることが実証されている.
全てをGAで行う手法では,積層構成の最適化に非常にたくさんの世代が最適化プロセスで必要であることが既に著者らによって示されており,GAによる直接積層構成最適化は実用的でない.また,計算コストのかかる実機の座屈解析を数千〜数万回繰り返し実行する必要がある.本論文の手法は,計算コストの膨大な実機レベルの複合材料構造の最適化をわずか401回の有限要素解析で実現可能であり,また,さまざまな積層構成の拘束条件を考慮した高速な積層構成最適化手法であるフラクタル分枝限定法を融合した最適化手法であること,Kriging応答曲面を用いて最適解周囲の近似精度を向上させるサンプル点を統計的評価で行っていること,MOGAで拘束条件を目的関数として取り扱って,拘束条件を満足する最適解を効率よく探索する手法であるという複数の利点を有している.
これらの複数の新手法の一体化によって初めて,工学的,工業的にも重要な実機複合材料構造の構造設計と材料設計を融合して同時設計可能とした画期的な最適化手法であり,日本材料学会の論文賞にふさわしいものと判断される.
 
◆・ 論 文 賞 ・◆

<受賞課題>
「フレッティング疲労強度向上に及ぼす応力逃がし溝形状の影響と溝形状選定条件」
「材料」第56巻,第12号,1156-1162頁

受賞者:九州大学 近藤良之,久保田祐信
   九州大学大学院 片岡俊介
九州大学 栄 中
―― 受賞理由  ――

最近においても機械部品の接触部・接合部の破壊事故が引き続き発生しており,疲労破壊は依然として破壊事故の主要因の位置を占めている.機械部品の接触部・接合部に起こる疲労破壊の一つとして,締結部における微小な繰返しすべりが原因となって引き起こされるフレッティング疲労現象がある.フレッティング疲労が生じるとその部材の疲労強度が平滑材に比べて顕著に低下するために,フレッティング疲労のメカニズムや強度向上の研究がなされてきた.しかし,フレッティング疲労は接触領域端部の接触条件が極めて敏感に影響するため,実機部材に対して接触状態を厳密に評価して損傷を防止するという手法は一般論としては望ましいが,その実行は容易ではない.このために現在においてもまだ解明されたとは言えず,設計評価,事象の発生予測,運用中検査等の多くの局面において困難がある.フレッティング疲労は根絶することが容易でなく,将来にわたって機械・構造物の安全運用における重要な設計課題であり続けるものと思われる.これまでの鉄道車軸に対する精力的な研究の結果,実用的なフレッティング疲労強度改善策の一つとして,疲労き裂の発生する接触端部に応力逃がし溝と呼ばれる溝を設けることが極めて有効であることが分かっている.この改善法は簡易な方法でありながら安定的な効果を有するので他の小型機械部品にも有望な対策法と思われるが,過去の研究は鉄道車軸のような大型部品に対する実験的研究によるものであるため,小型部品に適用しようとする際に,適切な応力逃がし溝形状を選定しようとしても過去の知見を活用できなかったり,効果の検証に多大なコストが必要とされたりする問題があった.
本論文では,小型部品を含め種々の寸法形状の応力逃がし溝によるフレッティング疲労強度改善の効果を推定・評価できるようにすることを目的とし,まず応力逃がし溝の形状寸法を系統的に変えた実験的研究によって,疲労強度向上に及ぼす応力逃がし溝の効果を統一的に評価できる支配的な指標として,溝の形状寸法を規定するθqdという指標を抽出している.この指標によれば小型の溝から鉄道車軸のような大型の溝にいたるまで,応力逃がし溝付与による強度改善効果を統一的に表現でき,従来積み重ねられた知見も包含して強度改善効果を統一的に評価できる.つぎに,θqdという指標が強度改善効果を統一的に評価できる根拠を,接触端部の応力状態の解析により検討している.その結果,応力逃がし溝を導入することによる接触端部近傍の応力状態の緩和程度がθqdという指標により支配されていることを明らかにするとともに,溝形状が不適切な場合には疲労破壊箇所が溝底に移動することがあり,その条件も明らかにしている.これらの検討により,従来鉄道車軸などで実機部材を用いた膨大な試験で有効性が裏付けられた応力逃がし溝付与による疲労強度向上のメカニズムが考察され,より広範囲の部品設計にも適用が広がることが期待され,工業的にも有用である.以上の理由により,本論文は日本材料学会論文賞に値すると評価した.

 
◆・ 技 術 賞 ・◆

<受賞課題>
「AISI12L14代替非鉛快削鋼の開発」

受賞者:JFE条鋼梶@村上俊之,冨田邦和,白神哲夫
東北大学 及川勝成,石田清仁
―― 受賞理由 ――

AISI12L14(JIS SUM24L)Pbが0.3%,Sが0.3%添加された鉛添加快削鋼で,自動車関連ではトランスミッション内での油圧制御バルブや油圧ホースの口金として,また,OA機器のシャフトにも多量に使用されている.地球環境問題から鉛添加快削鋼の非鉛化が需要家に強く要望されているが,本快削鋼は鋼中酸素量が150ppm程度とけた違いに多いため,機械構造用鋼対応で既に使われているCaやBによる被削性の向上(非鉛化)が困難であると考えられていた.そこで,受賞者は被削性向上元素として多量に添加されているSに着目した.従来よりS快削鋼について,硫化物が大きいほど被削性が向上することから,硫化物の大型化による被削性向上を目的に開発が進められた.開発にあたって,まず,状態図計算による代替成分系の予測を東北大学が実施し,その成分系に基づき,JFE条鋼株式会社が被削性試験などの確認試験を実施する形で研究が進められた.その結果,「Cr添加+S増量」により硫化物系介在物の大型化が可能となり,低速のドリル加工から超硬工具での高速切削までの広い範囲でAISI 12L14と同等以上の被削性を有する新しいタイプの非鉛快削鋼を開発することができた.以下に開発の根幹である状態図計算による代替成分系の予測について具体的に述べる.
被削性に関与する硫化物系介在物は, 溶鋼の凝固中に偏晶反応により晶出する.硫化物系介在物の大型化を考えた場合,現状の連続鋳造設備を用いて硫化物系介在物を大型化するには,硫化物系介在物が液相から晶出する温度域を拡大する成分系が有効であると考えられる.成分系検討にあたり,環境に有害な元素ではない,(Cr,Mn)Sも被削性を改善する,などの理由からCrに着目した.また,成分系定量化の検討にあたっては,状態図を計算により求め,そこから硫化物系介在物の晶出温度域を予測した.まず状態図の計算のために,多元系状態図計算に適したCALPHAD(Calculation of Phase Diagrams)法を用いて, Fe-C-S-Cr-Mn系状態図用の熱力学データベースを構築し,Thermo-Calcを用いて計算を行った.種々の成分値について計算が行われたが,Sの単独増加やCrの添加のみでは晶出温度域の大幅な増大は得られず,「Cr添加+Sを増量」によって初めて晶出温度域が拡大することが見出された.本開発鋼成分系とAISI12L14の計算結果を比較するとAISI12L14の硫化物系介在物の晶出温度域は19 ℃であるのに対し,本開発鋼の晶出温度域は93 ℃と4倍以上に温度域が拡大している.このような知見は計算によって初めて予測できたものと考えられる.実際に製造し硫化物系介在物を観察するとその大きさは状態図計算で予測されたように本開発鋼の方が大きくなっていることが確認できた.
いずれの業界においてもグリーン調達の動きが進んでおり,これに呼応して,本開発鋼はAISI12L14代替非鉛快削鋼としてクリーンカットクロム快削鋼(CCC鋼)の商品名で使用され始めており,今後とも適用分野,数量の拡大が期待される. また,高速切削用としての適用にも推奨できることから,生産性の向上に寄与し,経済的にも有利な快削鋼と考えられる.これらのことから,日本材料学会技術賞の受賞に値するものと評価した.
 
◆・ 技 術 賞 ・◆

<受賞課題>
「高効率マルチ疲労試験システムの開発」

受賞者:竃L田中央研究所 北條 浩,生野 元
―― 受賞理由 ――

地球環境の保全,資源の有効利用の観点から,自動車などの機械構造物の軽量化が盛んに進められている.これに伴い,構造用材料の耐久性向上と強度保証が益々重要な課題となっている.構造用材料の開発を迅速に進めるには,実用環境下での強度信頼性を迅速に評価し,その結果を次の試作に反映させる必要がある.種々の評価項目のうち,特に,疲労強度特性の評価には,多大な時間を要する.例えば,従来の標準的な疲労試験機(1軸式,試験速度:50Hz)では,108回の評価に試験片1本当り約23日かかる.S-N線図を求めるためには少なくとも数本の試験を行う必要があるので,1種の材料について108回を超えるような実用長寿命域の疲労特性を評価するには,数ヶ月以上の長時間がかかるという課題があった.
このような実用長寿命域の疲労特性の評価を迅速化するために,種々の試験システムが開発されている.繰返し速度が1kHz以上の高速タイプの試験システムでは,試験効率は高いものの,従来の繰返し速度(10〜60Hz)との疲労特性の再現性という点でまだ課題が多い.一方,広く普及している回転曲げ疲労試験機は,低コストで,多連化が容易である反面,実用上重要な平均応力下の疲労試験ができないことや,寸法効果などの課題がある.また,従来から実績のある軸荷重タイプの電気油圧式疲労試験機は,制御精度が高く,汎用性に優れるが,高価な専用コントローラを備え,併設するとコスト高となるうえ,運用工数もかかる.
以上のように,従来の技術では,試験効率,信頼性,コストのすべてを同時に満足する疲労試験システムが見当たらないのが現状である.
受賞課題の疲労試験システムは,上記の現状に鑑み,開発されたものであり,受賞者らは,試験効率が従来機に比して12倍と画期的に高く,かつ,高精度,低コストで運用工数もかからない疲労試験システムの開発に成功した.
開発したマルチ疲労試験システムの基本構成と機能・特徴は以下の通りである.
疲労試験システムの動力機構としては,制御精度が高く,従来から実績がある電気油圧式サーボバルブを用いた油圧アクチュエータを採用した.そして,基本コンセプトは,つぎの通りである.(1)従来機で用いられている,高価な専用コントローラを廃し,多連化(マルチ化)した試験ユニットを1台のPCと独自に開発したマルチタスク制御ソフトにより一括直接制御する.(2)信頼性の必要なアクチュエータやフレームは,各試験ユニット毎で完全に独立とする.(3)油圧源は共通一元化し,油圧は各試験ユニットに並列供給する.油圧源の共通化による試験ユニット間の相互干渉は,制御方法の工夫により回避する.(4)運用工数をできるだけ削減するために,オペレータとのインターフェースはGUIを多用し,試験の自動開始機能などの省力化機能を備えた,独自開発ソフトとする.
マルチ疲労試験システムで最も重要な機能は,各試験ユニット間の相互干渉を完全に排除し,各ユニットの試験が完全に独立に長時間異常停止することなく動作することである.この動作安定性を実現するには,動作安定性が保証された専用コントローラを用いるのが容易な手段と思われるが,本開発システムでは,あえてそれを用いず,独自開発のソフトウェアで全ての試験ユニットの制御とオペレータとのやり取りを行う方式を採用した.開発したソフトウェアは,多くのユニットの同時制御,オペレータとのやり取り,試験片の破断を検知した際の迅速な対応等の各種処理を,他のユニットの試験が停止することなく実行できる完全なマルチタスク機能を備えており,数年にわたる実証試験に基づいて,バグ取りとバージョンアップを重ねて完璧に安定動作する状態に仕上げたものである.
以上のような制御システムの構築によって,全試験ユニットにおいて長期間,安定して疲労試験を継続することが可能となった.
また,1台の油圧源から6台の各試験ユニットに作動油を並列に供給する構成とし,制御用PCとして市販のDOS-V機を用いて上記ソフトウェアにより直接制御することにより,装置構成を簡略化し,画期的な低コスト化を図ることができた.さらに,上記ソフトウェアは,高温疲労試験で昇温・保持後に加振を自動的に開始するなどの省力化機能を備え,システムの運用工数を大幅に低減することができる.
また,軸荷重疲労試験において,軸芯を高精度に調整することにより,乱れの無い波形と振幅の安定性(振幅変動0.5%以下)を実現した.そして,異なる試験ユニット間での疲労特性の再現性,および,従来機で得られた疲労特性の再現性を,同一ロットのアルミ合金の高温S-N線図により検証し,疲労試験システムとしての高い信頼性を実証した.
さらに,受賞者らは,開発システムを合金組成や欠陥量の異なる数種のアルミ合金の高温疲労試験に適用し,従来機に比べて12倍の試験効率で疲労特性を評価できることを実証し,マルチ疲労試験システムの有用性を明らかにした.
以上のように,開発した疲労試験システムは,これからの材料開発,信頼性評価にとって非常に有用なツールであり,金属材料はもとより,有機材料,無機材料の開発・評価,さらには,実部品の実用長寿命域の疲労特性評価にも応用が可能であり,その発展が期待される.以上の理由により,日本材料学会技術賞の受賞に値するものと評価した.
 
◆・ 技 術 賞 ・◆

<受賞課題>
「走査型電子線誘起超音波顕微鏡(SEAM)の開発と非破壊観察への応用」

受賞者:大阪大学 渋谷陽二
長崎大学 小山敦弘
 西日本旅客鉄道梶@塩田 剛
―― 受賞理由 ――

断続された電子線が固体試料に照射されると,試料には局所的な温度変化が生じ,その温度勾配に基づく熱波が発生する.これは,いわゆる非フーリエ型の熱現象で,非常に短いパルス状の熱負荷が入力された時,拡散ではなく波動で伝ぱする熱伝導である.この熱波に連成し,周囲からの拘束によって生じる熱応力が駆動源となり熱応力波(音波)が発生する.電子線照射の表面直下の内部構造に変化がある場合,波長の短い熱波に位相のずれが生じ,その情報を音波が搬送して試料の裏面に設置した圧電素子が検出する.電子線の断続周波数と同期させ,その位相差をSEMの通常の面内スキャンエリアに応じた位相差像として画像化することにより,SEMの表面観察と同じ箇所の表面直下を非破壊観察することが可能になる.空孔やはく離といった欠陥の他,相分離などの構造の変化を観察することができる.この原理に基づいて開発された顕微鏡が走査型電子線誘起超音波顕微鏡(Scanning Electron-Induced Acoustic Microscopy: SEAM)である.数ミクロンからサブミクロンオーダーの分解能をもつ.市販されている通常の走査型電子顕微鏡(SEM)に,電子線を高周波数で断続するための断続装置と試料に生じる音波を検出するためのホルダーを設置するのみで構成される.したがって,その汎用性は非常に高く,技術の波及効果が潜在的に大きいことを特長とする.
 この原理そのものは1980年代初期に発表され,その後世界的にシステムの開発が進められてきた.受賞者のグループは,電子線断続方法を従来の電磁コイルで断続されていた方式から低ノイズの静電式に変更し,さらに音響インピーダンスの改良を施した試料ホルダーと高精度化した画像処理プログラムを開発して著しい解像度の向上を達成している.
その詳細は,材料,第55巻,第1号,95-100ページ(平成18年1月)に記載されている.この論文では,装置条件としての電子線加速電圧と断続周波数の影響も検討されている.後者については,高周波数化により分解能が向上する.また,従来からその観察深さについては明確な評価がなされていなかったが,HIP焼結材料の内部欠陥(ボイド)に対する非破壊観察例を用いて詳細な検討結果を示した.同じ箇所をSEMとSEAMで非破壊観察した結果,SEMでは観察されなかった多数のボイドが明確に描き出されている.非破壊観察されたボイドに対して,集束イオンビーム加工機(FIB)によりエッチングを施し,そのボイドの存在確認と位置の同定を行い,表面から10mm程度の深さまで検出できていることを示した.工業的にも十分有用な深さまでの検出能をもっていることが確認された.
このように定量的な検証によって裏付けされたことから,本計測技術は新たな非破壊内部観察手法として,メゾスケールでの工学的・工業的な材料評価に資するところが大きく,日本材料学会の技術賞に十分値するものと判断した.
 
◆・ 技 術 賞 ・◆

<受賞課題>
「鉄道車両用台車枠溶接部を対象とした疲労信頼性に優れた設計技術の開発」

受賞者:住友金属工業梶@山本三幸,近藤 修
   牧野泰三,仲田摩智,下川嘉之
―― 受賞理由 ――

鉄道車両用台車枠は,複数のはり部材と各種ブラケットによる溶接構造となっており,溶接部は外表面では溶接まま(As-weld),またはグラインダー仕上げされているが,閉断面構造となる部材の内表面では未溶着部が存在する場合が多い.このような鉄道車両用台車枠には,車両走行・駆動・制動・曲線通過に伴って複雑な動荷重が発生するため,JIS E 4207,JIS E4208に基づく疲労設計(以下,「現行JIS」と呼ぶ)が行われており,高い疲労信頼性が要求されている.このような背景のもとで新たに開発した本技術は,台車枠を設計する上で現行JISを補完する目的で,特にAs-weld部と未溶着部に着目して下記の設計強度基準の提案およびその実証を行うことにより,台車枠溶接部を対象とした疲労信頼性に優れた設計技術であるといえる.以下にその詳細を説明する.
台車枠溶接部のAs-weld部において,現行JISの設計基準では,溶接止端部を研削し,その上にひずみゲージを貼付して応力を評価することが規定されているが,溶接部の形状によっては研削が困難になることがある.この場合,研削せずにひずみゲージを貼付して評価するが,止端部応力集中やひずみゲージ貼付位置のずれ等に起因して,評価される応力のばらつきが大きくなるといった問題が生じていた.このような問題を解消するため,受賞者は,ひずみゲージのベース端が溶接止端に配置されるように貼付して応力を評価する新たな方法と,これに基づく設計強度基準を提案した.本方法による応力は,公称応力に構造的な応力集中を考慮し,溶接止端形状による局所的応力集中を除外した,いわゆるホットスポット的なパラメータであり,これにより研削をしなくても応力の評価が可能となり,そのばらつきも低減されることを確認した.
溶接部内表面に存在する未溶着部において,現行JISの設計基準では,その評価方法が附属書に参考として記載されているものの,具体的には規定されていない.この記載内容は,破壊力学に基づいて応力拡大係数を評価・設計パラメータとして検討されたものであるが,IIW(国際溶接協会)や日本鋼構造協会の溶接部設計基準と比較して許容応力拡大係数の応力比依存性が明示されていないなど,実用上の課題が残っている.このため受賞者は,小型の溶接継手試験片による疲労試験を行い,応力比依存性を明らかにし,応力拡大係数による確率疲労特性を考慮した新たな設計強度基準を提案した.そして実体台車枠の疲労試験を行い,内表面の未溶着部が起点となった場合の疲労強度が,本基準設定の基になった50%破壊確率相当であることを明らかにし,本基準の妥当性を確認した.
未溶着部の応力拡大係数の算出方法は,上記現行JISの附属書や日本材料学会のハンドブックに記載されている.しかし,これを台車枠に多用される3次元的な複雑形状に適用しようとすると,設計者にとってはある程度力学的な素養が必要となり,また限られた時間内で数多くの部位を評価することが難しい.このような課題を解決するため,FEM解析で,未溶着相当のき裂を設けた大規模モデルを作成し,その開口変位から応力拡大係数を評価する手法を採用した.この時,応力拡大係数の計算精度を実用上問題の無いレベルに確保しつつ,計算モデル規模が計算機の処理能力上妥当なレベルとなる要素寸法を明らかにし,一つのモデルで総計1000mmを超える長さの未溶着を解析できるようにした.さらに,その解析結果からき裂開口変位のデータを自動抽出し,応力拡大係数を求める後処理プログラムを独自開発し,設計作業を大幅に効率化した.受賞者は,このようにして破壊力学を実際の台車枠の設計に適用することに成功した.
以上に述べた本技術は,受賞者所属機関にて実際の台車枠の設計業務において実用化しており,鉄道車両用台車枠の疲労信頼性向上に大きく寄与しているものである.
以上より,本技術は材料に関する工業技術の進歩発展に特に貢献したと認められ,日本材料学会技術賞に値するものと評価した.
 
◆・ 技 術 賞 ・◆

<受賞課題>
「プラント設備の高精度余寿命診断を可能にする放電サンプリング装置の開発」

受賞者:九州電力梶@金谷章宏,楠元淳一
住友金属テクノロジー梶@小林十思美
叶_戸工業試験場 鶴井孝文
―― 受賞理由 ――

発電所設備の高温配管等においては,従来から金属組織の解析による非破壊的な寿命評価等の設備診断が行われているが,評価精度がやや低いことが指摘されている。また,設備から標準の大型試験片を直接採取し,強度評価試験を行う破壊的な評価は,評価精度は高いものの,設備への影響(溶接補修,取替え等)が大きいことおよびコストが掛かることから現実的には困難であった。さらに,従来の切削加工で機械的に削り取る装置では,採取形状が限られること,また,硬い材料などについては,切削が困難な場合があり,適用範囲が限られていた。
本装置は,設備部材の表面から種々の形状の試片を掬い取る(サンプリング)ことができる可搬型の装置である。放電加工によるサンプリングのため,非接触加工であり,加工による変形や熱変形が十分に抑制され,設備に与える影響を極力抑えることが可能である。さらに,薄い平底型試片(幅20mm×長さ40mm程度×厚さ1〜3mm程度,任意に変更可能)を採取することで,採取後の溶接補修等を必要としないことを特徴としている。掬い取る試片の底部形状を制御するために,電極部の動作,すなわちアーム部の回転軸からの長さの調節を,ならい機構(スライドガイド)の設置によって簡便に実現していることは,特筆すべき機構である。この機構により,効率良くかつ再現性の良い加工が可能となった。放電電極を駆動させる本体,放電条件および放電電極の駆動を制御する制御盤,配管等の複雑な部材に固定する固定治具,放電加工部分の冷却および加工くずを除去するための加工液循環ループのパーツで構成され,ボイラマンホールから搬入できるようにコンパクト化されており,適用場所および設置場所を選ばないことも大きな特徴である。
この放電サンプリング装置により採取した極薄試料を用いて実プラントの設備診断を実施することになるのだが,受賞者らは“スモールパンチクリープ(Small Punch Creep,以下SPCと略記)試験”という新しい微小試験片試験法を用いた革新的な余寿命診断技術の開発・実用化を先駆け進めてきた。SPC試験は,単軸クリープ試験と同等の精度評価を非破壊的に達成できる試験法として期待されており,極薄い微小試験片(スモールパンチ試験片,φ8mm×厚さ0.5mm程度)にボールを押し込むことにより,変位や破断時間を測定するものである。SPC試験を実機プラント機器の余寿命評価に適用するためには,SPC試験では力学パラメータが荷重であり,応力で評価されるプラント機器等の力学的評価においては,荷重と応力の相関関係を求める必要がある。受賞者らは,クリープ試験で用いられるラーソン・ミラー・パラメータLMP=(T+273)(log t+C) (T:試験温度,t:破断時間,C:定数)を用いて整理し,LMPが等しくなる場合の,単軸クリープ試験の応力σ値とSPC試験の荷重L値との関係を荷重−応力換算式として導き,SPC試験により単軸クリープ試験と同程度の精度でクリープ評価が可能であることを示している。また,模擬経年劣化材や実機経年材についてもこの換算式を用いることが出来ることを確認しており,SPC試験により実機プラント設備の高精度な余寿命評価を可能にした本業績は,安心・安全で持続可能な循環型社会構築の実現に大きく貢献するものである。
すなわち,受賞者らが開発した「放電サンプリング装置」を用いて,現地で実機プラント設備から直接薄片の素材を採取し,この素材からSPC試験片を加工してSPC試験を行えば,実機の非破壊的かつ高精度なクリープ余寿命評価が可能となる。実際に受賞者らは,約30万時間運転した経年火力プラントボイラの2次過熱器出口管寄せから,本装置を用いて直接サンプリングを行い,SPC試験に供し,余寿命評価が可能であることを確認している。
本サンプリング装置は,放電加工技術を採用していることから,金属材料や放電可能な材料であれば適用可能であり,従来の切削加工が困難であった硬い材料等ついても問題なく適用でき,発電設備に限らず様々な分野でも活用が期待できる。また,ならい機構のスライドガイドの形状を変えることで,サンプリングする形状を任意に変更可能であり,サンプリングのみならず表面の欠陥等を取り除くことも可能である。さらに設備部材から採取したサンプルを直接的に評価できることから,当該設備の余寿命評価等の設備診断が実施可能であり,設備の信頼性の確保および修繕費の節減(効果的な設備取替え時期の判定,寿命延伸)に寄与すると考える。
このように,本開発装置は,既に実用化され平成18年4月から販売を開始しているが,発電設備に限らず様々な産業分野での活用も期待できることから,日本材料学会技術賞に値すると評価した。
 
◆・ 学術奨励賞 ・◆

<受賞課題>
「実構造・環境を考慮したガスタービン高温部材の余寿命評価技術」

受賞者:鞄立製作所 関原 傑

―― 受賞理由 ――
現在,省エネルギー, 環境保全を目的として, コンバインドサイクルが実用化され, 我が国の主要な地位を占めつつある.その中で,コンバインドプラントの主機となるガスタービンの大出力化, 高効率化,高圧化が進められ,運用の過酷化も進んでいる.その一方で発電設備の信頼性の高い維持と経済的運用に対する要求もがますます強くなってきている.
このような社会的要請の下,受賞者は,日本材料学会高温強度部門委員会を活動の基盤とし,高温構造物や材料の損傷評価技術および長寿命化技術に関する一連の研究を行ってきた.例えば,ガスタービン動翼やロータを対象として, 実環境における材料の損傷挙動を明らかとし, その評価法を提案するとともに, 複雑な形状を有するガスタービン実構造を考慮した損傷評価手法や長寿命化手法も開発した.また,結晶制御Ni基超合金におけるき裂進展とそれに及ぼす環境効果について実験的に示すとともに, 材料学的, 力学的な視点からもそのメカニズムの提案も行っている.さらに,長期運用に伴う機械的な劣化を受けたロータ,応力集中部を有するケーシングなどを対象として, 非線形破壊力学パラメータを媒介としたき裂解析に基づく余寿命評価手法の提案も行っている.そして,極く最近では先進ガスタービン翼に標準となりつつある熱遮蔽コーティングを対象に, 実機の負荷形態を模擬した熱機械疲労環境下でのはく離発生・進展挙動について, 熱成長酸化層の厚さとの関連性で明らかにしている.以上のような工学的成果のみならず,これら成果を工業的応用にも展開し,日本国および米国にて特許も取得している.最適化手法を援用した最適ロータディスク構造設計等がその具体的例で,国際的な評価も高い.
以上のように,受賞者がこれまでに行ってきた高温環境下での強度評価技術に関連した先駆的研究のレベル,および,それらの将来的発展性の双方において卓越しており,受賞者は日本材料学会学術奨励賞に値すると判断した.
 
◆・ 学術奨励賞 ・◆

<受賞課題>
「圧縮荷重下のき裂進展に関する基礎的研究」

受賞者:九州大学 木田勝之

―― 受賞理由 ――
軸受やレ−ル,圧力弁の損傷原因となる圧縮荷重下の疲労現象は,一般的に広く研究されている現象とは異なった特徴があるものの,その解明のアプローチは,小さな介在物・転位の蓄積によるき裂発生から,最終的なはく離までのき裂進展,という順に疲労破壊が起こることに段階的に注目する場合が多い.これは,従来のアプローチと同じであるが,材料学分野,強度学分野,トライボロジー分野で特徴を活かした研究がおこなわれてきたことと,その研究成果が安全な社会,産業の発展に貢献してきたことに大きな特徴がある.この中でも,疲労き裂とはく離機構に関する研究が強度学分野の研究者に課されてきた課題であり,特に,き裂進展の破壊力学モデルの構築や多軸疲労の観点からの疲労発生現象の解明が行われてきた.木田氏はこれまで転がり疲労および圧縮荷重下でのき裂進展に関して,セラミックス,浸炭鋼,高炭素クロム軸受鋼にわたる課題に取り組むとともに,樹脂−セラミックス軸受の開発に携わり,いくつかの新しい知見を得ている.順に紹介すると,まずセラミックスのはく離に対しては,次のような新しい知見を得ている.(1)はく離損傷には表面に半円状のき裂が見られることから,その損傷モデルとしてはリングクラック(コーンクラック,ヘルツクラック)の発生機構が適用されたモデルが有名であったが,この強度を論じるモデルが,はく離機構にどれほど寄与しているかは,その一面しか明らかにされていない,かつ,はく離過程全体を説明するには不十分であった.そこで,実験と観察を詳細に行い,これらのモデルも含めた形ではく離機構をまとめて説明した.この研究成果は,リングクラックモデルでは解釈不可能なはく離機構を説明できる成果として注目されている.特に圧縮応力下での内部き裂の分岐現象の発生とその進展が表面き裂に先行することは,これまで解明が困難視されていた内部き裂の進展現象に関する新たな発見として高い評価を受けている.(2) 窒化けい素軸受の表面き裂進展は,純粋な接触応力のみによって起こる可能性が高いことを明らかにした.従来は,接触応力下の表面き裂は,き裂内へ浸入した潤滑油が接触圧を受けき裂面間を開口させるために,くさび効果を用いた解釈によってモードT型で進展すると考えられていた.しかし,この効果は,圧延ローラー等の表面き裂問題(ある程度大きなき裂に摩擦力が作用する場合)に限定される可能性が高いことを明らかにした.(3)さらに,応力分布の対称性に注目し,完全にくさび効果の影響を受けないき裂の進展を世界で初めて実験により確認し,新たな観点から接触応力とき裂進展の関係を明らかにした.また,鋼材の分野では,Wayの古典的ともいえる研究成果をもとに,はたして表面き裂の進展にはどのような力学モデルが適しているのかが70年以上議論されている.この課題に微小き裂の観点から取り組み,√areaの考え方を適用することによって軸受鋼の微小表面き裂進展の力学的解明に成功した.これに加え,軸受鋼のモードTおよびモードUき裂進展下限界値に関する知見を取り入れて表面き裂発生問題を力学的に論じた.これにより,これまでに破壊力学・材料強度学の分野で得られてきたき裂進展下限界の概念と知見が,軸受の表面き裂の解明に有用であることを示した.このようにWayの仮説に対し,力学的観点から答えを示せたことは重要な成果である.また,内部介在物の分布とはく離発生深さの関係を実験と解析により明らかにした.このような学術的な研究だけではなく,熱処理方法について,JSTより助成を受けた研究により企業と共同での新手法の研究開発,またNEDOの助成研究による新型ディーゼルエンジンの圧力弁に関する強度評価研究,新しいき裂評価法の開発など,産官学の取り組みにも大学側から積極的に貢献している.さらに,平成17年に「プレート境界地震とマントル対流のダイナミクス」ラボを立ち上げた後,平成19年4月までラボ長を務め,複数の研究者ともにマントル対流の特異性,地震震動波の伝播挙動,シミュレーション実験による内部ひずみの開放挙動の研究により,地震の科学的研究を目指し,分野横断的な連携・研究を継続している.
以上のように,学術的に高く評価された基礎研究から産官学連携の研究開発の実現,分野をまたいだ横断的な挑戦課題への果敢な取り組みなど,高い将来性と発展性が認められるため,日本材料学会学術奨励賞に値する.
 
◆・ 学術奨励賞 ・◆

<受賞課題>
「原子レベルからの組織制御により最適化されたセラミック
および金属材料の変形挙動および耐久性評価に関する研究」

受賞者:大阪府立大学 瀧川順庸

―― 受賞理由 ――
受賞者は,アルミナ,ジルコニアなどのセラミック材料,金属ガラス,ニッケル−タングステン合金ナノ結晶材料,マグネシウム合金,亜鉛−アルミ合金などの金属材料について,粒界偏析あるいは添加元素と原子空孔との相互作用といった原子レベルからの微細組織因子に着目して組織を最適化し,低温から高温あるいは生体内といった各種環境下における変形挙動および耐久性評価に関する研究をおこなってきた.受賞者の主な研究業績は以下の通りである.
(1)セラミックおよび金属材料の超塑性変形に関する研究
受賞者の初期研究は,アルミナおよびジルコニアセラミックスの超塑性変形に関する研究である.一連の研究の中で,アルミナの高温変形挙動が微量の添加物により大きく変化すること,その変化が粒界に偏析した元素による化学結合状態変化に起因することなどを明らかにしている.また,アルミナに第2相としてスピネル相を分散し組織制御した材料において,アルミナ系セラミックスにおける当時の最大伸びである400%の伸びを達成している.さらに,セラミックスの超塑性変形における破断伸びが,粒界すべりに伴う応力集中の緩和距離と,変形中の粒成長により増加する結晶粒径とのバランスにより記述されるというモデルを提案している.これら一連の研究は,粒界塑性という新たな学問領域の構築に大きく貢献している.また,これらの知見を活かして,超塑性を利用した歯科用セラミックスフレームの高強度接合法の開発,制震ダンパーへの応用を念頭においた亜鉛−アルミ合金の室温超塑性変形領域での低サイクル疲労挙動の解析,室温超塑性変形における空洞形成挙動の解明,家電部品のプレス加工を念頭においたマグネシウム合金の緩和過程の違いによる空洞形成挙動変化の解明などもおこなっており,工業的な実用化にも貢献している.
(2)生体用セラミックスの耐久性に関する研究
受賞者は生体用セラミックスに関する研究においても,優れた成果をあげている.人工股関節などの外科用インプラントに用いられるアルミナ,ジルコニアについて,その疲労特性評価法および必要な材料特性を規定している.この結果は,国際標準規格ISO6474および13356に,生体材料分野では初めての日本からの提案としてそれぞれ採択されている.また,人工股関節摩耗シミュレータを用いた,人工股関節部材の標準的な摩耗特性評価法を開発している.この評価法を用い,新規に開発された人工関節部材の摩耗特性評価をおこなっており,臨床試験前の重要な評価法として高く評価されている.また,最近では,人工関節あるいは人工歯冠に用いられるジルコニアセラミックスの生体内安定性に関する研究をおこなっている.その中で,微量の添加元素によりジルコニアセラミックスの相安定性が大きく変化すること,そのような変化が添加元素と酸素イオン空孔との相互作用に起因しており,相安定性が添加元素の価数とイオン半径によって整理できることを明らかにしている.
(3)金属ガラスおよびナノ結晶/アモルファス複合材料の室温強度に関する研究
受賞者は,現在注目されている革新的先進材料の一つである金属ガラスの変形挙動についても興味深い成果をあげている.まず,金属ガラスに摩擦攪拌プロセスが適用可能であることを示している.これにより,金属ガラス中への高密度なせん断帯の導入,入熱量を変化させることによるサイズあるいは体積率を制御したナノ結晶粒の分散が可能であることを示している.また,この研究の結果から,金属ガラスの硬度に分散した結晶相のサイズが影響することを実験的に見いだしている.さらに,電解析出法を浴中のイオン濃度が原理的に一定になるように改良した連続めっき法により,局所濃度ゆらぎが1at%以下,厚さ2mm以上のニッケル−タングステン合金バルクアモルファス材料あるいはバルクナノ結晶材料の作製にも成功している.
以上のように,受賞者は原子レベルからの微細組織因子に着目した微細組織の最適化を図る事により,セラミックあるいは金属材料の変形特性あるいは耐久性を著しく向上させるという点で学術的に貢献しており,将来さらに発展が期待できるとともに,今後の本学会運営への貢献も期待できることから,日本材料学会学術奨励賞受賞に値するものと評価した.
 
◆・ 学術奨励賞 ・◆

<受賞課題>
「圧電材料の第一原理計算およびマルチスケール解析に関する研究」

受賞者:大阪工業大学 上辻靖智

―― 受賞理由 ――
情報・電気機器から自動車,化学分析,医療機器に及ぶ広範な分野においてMEMS (Micro Electro Mechanical Systems)の開発が活発化しており,その構成要素となる圧電マイクロアクチュエータの開発が重要課題となっている.第一に,多用されるPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)系セラミックスは特異的に使用規制を免れているものの有害物質(鉛)を含んでおり,代替材料の開発が強く望まれている.これまでに経験的知見に基づいた元素置換による無鉛化または他元素の微量添加による既存無鉛材料の改善がなされているが十分な成果がない.特に,医療機器にも適用可能な生体適合無鉛圧電材料の開発は皆無である.第二に,圧電材料は非対称な結晶構造により機械的にも電気的にも顕著な異方性を有することから,結晶形態設計による高性能化が期待されているが,これを実現する解析法はなお未完成である.かかる現状において,受賞者は,機能創発の鍵となる分子構造から,ミクロ結晶集合体,マクロ連続体に及ぶ独創的なマルチフィジックス・マルチスケールの枠組みを提唱し,(1)新規材料創製法および(2)結晶形態評価・設計法を開発した.以下に受賞の根拠となる主要な研究成果を示す.
(1) 新規材料創製法の開発において,生体適合圧電材料に対して,@ 生体内分子との相互作用性に基づいた構成元素の選択,A 幾何学的安定性評価による構成元素組合せの探索,B フォノン振動に基づいた立方晶および正方晶安定構造の探索と機能評価,で構成される第一原理計算に基づいた新規材料探索法および分子構造設計法を確立した.さらに,確立した探索・設計法をペロブスカイト化合物に適用し,新規材料MgSiO3を世界に先駆けて発見し,その材料特性を明らかにした.一方,第一原理計算より得た新規生体適合圧電材料MgSiO3に対して,ヘリコン波スパッタリング装置による薄膜材料創製技術の開発を行った.基板・バッファ層の選択,温度,ターゲット組成比,圧力等の創製条件の探索において実験計画法を採用し,XRDによる分子構造解析,ESCAによる元素分析およびAFMによる圧電応答測定によって機能評価を行った.その結果,MgSiO3の新規創製に成功し,圧電応答を初めて確認した.
(2) 結晶形態評価・設計法の開発において,ミクロ結晶集合体からマクロ連続体に及ぶ独自のマルチフィジックス・マルチスケールモデリングを提案し,変位場―電場連成問題に対して結晶均質化法に基づく有限要素解析法を開発した.その応用例としてSEM・EBSD結晶方位計測データに基づく微視結晶形態モデリングに着手し,EBSD計測実績に乏しい圧電材料に対して機械・化学研磨による試料調整技術を開発し,非晶質なオスミウム導電性膜を新規に採用して耐電を防止することで,結晶方位計測に成功した.また,得られた結晶方位計測データをマルチスケール解析におけるミクロ構造モデルに導入し,マクロ均質化特性およびミクロ応答評価に有効な代表体積要素を明らかにした.さらに,結晶形態設計による高性能化を実現するため,結晶方位の不均質性に着目したミクロ構造の最適化を実施し,アクチュエータの支配因子である圧電ひずみ定数に対して特徴あるミクロ構造を得た.最適結晶方位分布を有する多結晶体では電気的効果および機械的効果により発生する両ミクロひずみが最大となることで,単結晶体を越える高い圧電特性を発揮することを解明した.
研究成果(1)により発見・創製した新規生体適合圧電材料は,バイオMEMS,m-TAS,光通信MEMS,強誘電体メモリ,加速度・路面センサなどの用途が予想され,代替無鉛材料の適用が切望されている種々の電子機械デバイスに貢献できると考えられる.また,高齢化社会を支える予防医療・遠隔治療デバイスに適用可能であり,次世代の主要圧電材料として産業社会に大きく貢献すると期待される.一方,研究成果(2)で開発したマルチフィジックス・マルチスケール解析技術は,圧電材料のみならず,磁性材料や形状記憶合金などの多結晶機能材料への応用も可能であることから,様々な材料開発・設計に広く貢献するものと考えられる.以上のように,受賞者の研究は,学術的に高い価値を有しており今後の発展性も大きいと認められるほか,その成果は広く産業社会に貢献するものと考えられることから,日本材料学会学術奨励賞に値するものと判断した.
 
◆・ 学術奨励賞 ・◆

<受賞課題>
「メゾ・マイクロメカニックスによる先進材料・機能性材料の
特性評価ならびに特性評価技術の開発」

受賞者:名城大学 來海博央

―― 受賞理由 ――
近年,微細LSIやデバイスの多層構造,遮熱コーティングや長繊維強化複合材料の積層構造等,数ミクロンからナノレベルで構造制御された材料開発が行われている.これらの特性には,構成材料の特性や結晶レベルでの機能特性が影響するだけではなく,微小部位に発生する残留応力やひずみが製品の性能や寿命を左右するため,これらの特性や影響の評価,また評価技術の開発が必要不可欠である.
このことを踏まえ,受賞者は,材料の不均質性を考慮したメゾメカニックスによる材料強度評価,ナノ・マイクロスケールでの結晶構造・材料特性評価,サブミクロンレベルでの応力・ひずみ測定技術の確立を展開しており,先進材料や機能性材料のメゾ・マイクロ・ナノメカニックスによる材料特性評価に関する研究において重要な知見を得ている.以下に,受賞者の具体的な業績について記す.
まず,メゾメカニックスによる材料強度評価では,長繊維強化複合材料の層間き裂のメゾメカニックス的研究を行い,複合材料が有する繊維と母材の不均質性を考慮したメゾメカニックスモデルを構築することで,複合材料の破壊力学パラメーターと応力場に及ぼすメゾ構造の影響を明らかにしている.またメゾメカニックス解析により,複合材料中のき裂進展経路予測を行うための2つのパラメーターを提案し,メゾ構造特性とパラメーターとの関係を明らかにすることで,複合材料の強度特性予測の基礎的研究として成果を挙げている.一方,ナノ・マイクロスケールでの特性評価としては,焼結性圧電セラミックス(チタン酸ジルコン酸鉛(PZT))のナノメカニックス評価が挙げられる.受賞者は,従来非常に困難とされたPZT中の数10〜数100nmで存在するドメイン構造(結晶内に形成される同一原子配列領域)と結晶方位の電子線後方散乱回折像による観察を,酸性の化学的な腐食研磨と機械的研磨を併用する新しい研磨方法を導入することで実現している.また,PZTの切欠き試験片を用いた走査型電子顕微鏡内の四点曲げ試験では,ドメインスイッチング(機能発現)過程のその場観察にも成功しており,負荷に伴うドメインスイッチング量の定量評価を行っている.これらの成果は,PZTにおける機能発現のメカニズムの一端を捉えており,環境負荷を低減する新しい圧電材料の実現に向けた重要な知見が得られている.最後に評価技術の開発では,顕微ラマン分光法によるサブミクロン領域の応力測定技術の開発に取り組み,従来不可能であった応力・ひずみ成分の同定に成功している.受賞者は,サファイアを対象に,レーザーを照射した際に現れるラマン散乱光のラマンシフトとひずみ成分との関係を,原子振動のポテンシャルエネルギーをベースに理論的に導出し,応力・ひずみ成分を決定するために必要な未知パラメーターを明らかにして実験的に決定している.さらに,入射・検出側の偏光機構を導入することで, A1gならびにEg振動モードに対応する7個のラマンスペクトルピークを選択的に検出し,材料表面の0.7〜1.0?m領域のひずみ・応力成分の同定とマッピング測定に成功している.
これらの成果は,メゾスケールからサブミクロンスケールの結晶や構造を有する材料や機能性材料の強度・特性評価ならびにその評価技術として優れた業績であるといえ,さらに今後も幅広い分野で発展的に適用されることが期待される.
以上より,受賞者は,材料学に関する優秀な学術業績を上げるとともに,将来の発展も大いに期待されるものと認められ,日本材料学会学術奨励賞受賞に値するものと判断した.
 
◆・ 学術奨励賞 ・◆

<受賞課題>
「Phase-field法による材料微視組織創生と力学的特性評価に関する研究」

受賞者:京都工芸繊維大学 高木知弘

―― 受賞理由 ――
材料の強度や機能などの特性は材料の平均化した化学的な組成によって決まるものではなく,材料の微視組織の影響を強く受ける.そのため,材料の更なる高機能化および新機能発現のためには,一連の加工プロセスで生じる力学場が組織形成におよぼす影響を考慮しつつ創生される微視組織とそれを有する材料の力学特性を一貫して評価することを可能とする数値モデルの構築が不可欠である.しかしながら,材料組織形成と力学特性評価は,これまで異なった学問分野で個別におこなわれており,さらに材料の微視組織形成プロセスは物質の拡散や相界面の移動を伴う極めて複雑な現象であり,決め手となる数値モデルは確立されていなかった.最近,材料の組織形成および形態発展の数理モデルとしてPhase-field法が注目されている.Phase-field法は界面移動のようなダイナミックな現象を比較的容易にかつ力学的な背景を損なうことなく解くことのできる方法であり,メゾスコピックレベルの評価手法として強力なツールである.
受賞者の一連の研究では,凝固,再結晶,固相変態,薄膜成長過程における材料の微視組織形成および形態発展のPhase-fieldモデルの構築,および結晶塑性論や均質化法とPhase-field法を連成させたシミュレーション手法の開発を行い,組織形成メカニズムの解明および組織設計を行うことを目的としている.以下に受賞者の主な研究業績の概要を示す.
(1)アダプティブPhase-field法による凝固組織評価:Phase-fieldシミュレーションの高速化を図るために,界面領域にのみ小さい要素を配置しそれ以外の領域では粗い要素を用い,さらに界面の移動と伴に要素をダイナミックに配置することのできるアダプティブPhase-field法を新たに開発した.ついで,本手法を二元合金の一方向凝固問題へ適用し大規模な解析を行うことで,代表組織サイズであるセルおよびデンドライト間隔を評価し,Mullins-Sekerkaの不安定性と良い一致を示すことを確認した.さらに,温度勾配と凝固速度の凝固組織への影響,結晶の優先成長方向と温度勾配方向が異なる場合の界面エネルギー異方性の重要性などを明らかにしている.
(2)静的・動的再結晶組織の評価:冷間加工後の熱処理によって形成される静的再結晶組織は,冷間加工時の変形微視組織の影響を強く受けることが知られている.そこで,結晶塑性理論とPhase-field法を連成させた数値モデルを構築し,多結晶材料の変形組織に依存した再結晶粒の生成と成長によって創生される再結晶組織の評価を可能としている.本モデルは,今後の展開により圧延材などに特徴的な再結晶集合組織の高度制御技術への貢献が期待される.また,金属材料の熱間加工時には,変形による転位蓄積に起因する材料の硬化と再結晶粒の生成と成長による材料の軟化が同時に現れる動的再結晶が生じる.本研究では,転位蓄積をKocks-Meckingモデル,再結晶粒成長にMulti-phase-field法をそれぞれ適用し,動的再結晶微視組織と巨視的な力学的特性を関係付けるモデルを構築し,動的再結晶に特徴的な挙動の再現に成功している.
(3) 鉄鋼材料のγ→α変態:鉄鋼材料の更なる高性能化のために,本研究では異なった温度領域のγ→α変態過程で創生する微視組織を,変態機構(拡散変態&無拡散変態)の区別無く統一的に評価可能なPhase-fieldモデルの構築を目指している.この研究の第一段階として,鋼材中の炭素の拡散と界面移動を同時に取り扱うことのでるPhase-fieldモデルを構築し,Widmanstättenフェライトの成長シミュレーションを可能とすると同時に生成された組織を有する材料の力学挙動を均質化法により評価する手法を確立している.また,マルテンサイト変態のモデリングに着手し,自己緩和と塑性緩和を同時に評価可能なモデルを初めて構築している.
(4)量子ドットの自己組織化成長:量子ドットの自己組織化成長で重要なサイズゆらぎおよび位置制御を評価するためには,複数のドット間の相互作用が重要となり,比較的広い領域を評価の対象とする必要がある.そのため,分子動力学法などでは評価が困難である.本研究では,表面エネルギーと弾性ひずみエネルギーのバランスによって薄膜形態を決定するPhase-fieldモデルを構築し,量子ドットの成長条件の体系的な評価を可能としている.さらに,成長過程において生ずる量子ドットの形態変化を再現し,これに起因するドットサイズのbimodal分布の評価を可能としている.加えて,界面エネルギーの影響を考慮可能なMulti-phase-fieldモデルを新たに構築し,界面エネルギーがドット形態に強く影響することを明らかにしている.
(5)マルチスケールPhase-fieldモデルの構築:従来のPhase-field法と異なり,原子配列を秩序変数の周期分布で表現するPhase-field-crystal法をナノ多結晶体の変形シミュレーションに適用し,Phase-field-crystal法の変形解析手法としての可能性および新たなモデルの構築を検討している.本手法は分子動力学法と連続体力学を繋ぐマルチスケール手法としての適用が期待されており,今後のモデルの発展が期待される.
以上のように受賞者は,Phase-field法という新しくかつ強力な手法を機械工学研究者として草創期に導入し,一連の研究によって,新たな材料およびデバイス開発に不可欠である材料の組織形成および形態形成,組織形成と力学場との連成解析を可能とする優れたシミュレーション手法を構築し,それを用いて材料微視組織形成の評価を行い多くの新たな知見を得ている.さらに,Phase-field法の概念に基づく新たなマルチスケールモデルの構築にも着手している.このように受賞者の研究は,今後材料関連分野において大きく展開されることが期待されるため,日本材料学会学術奨励賞に値するものと判断した.
 
◆・ 学術貢献賞 ・◆

<受賞課題>
「疲労破壊機構解明に向けた破壊力学・実験力学的研究業績と学会運営への寄与」

受賞者:大阪工業大学 西川 出

―― 受賞理由 ――
受賞者は,疲労破壊機構解明に向けた破壊力学・実験力学的研究により材料学に関する顕著な研究業績を上げるとともに,日本材料学会の運営への係わりを通して学会に多大な貢献をしている.以下に,受賞者の研究業績ならびに学会貢献について,具体的に述べる.
まず,材料学における受賞者の学術分野では,これまで破壊力学と実験力学的手法を応用した材料強度分野,とりわけ疲労現象解明に関する研究分野において顕著な研究業績を上げている.以下に,個々の業績について概略を示す.
切欠き問題に対しては,高い負荷においてもその現象が局所であればき裂の挙動は弾性パラメータである応力拡大係数で力学状態を代表できること,また切欠きによって形成された塑性変形に基づいてき裂開閉口レベルが決定されるメカニズムとその予測式を新たに提案するとともに,これが材料によらず普遍的に使えることも明らかにしている.また切欠き底における塑性ひずみ挙動についても実験的に調べ,Neuber流の予測式の限界を明示するとともに,新たに切欠き底塑性ひずみ修正予測式を提案している.以上の知見や予測式は切欠き問題の解明にあたって極めて有用な業績といえる.
疲労き裂進展下限界問題については,特に進展下限界値が温度の上昇とともに増加することを初めて発見し,これが高温におけるき裂先端の新生面酸化加速によることも実験的に明らかにしている.さらに下限界近傍でのき裂閉口を助長する因子として,酸化物や破面粗さの影響に着目し,それらの下限界値に及ぼす寄与度の定量化に成功している.一方,鉄鋼系の材料に限らず,非鉄系をも含む幅広い金属材料の常温から高温に至るまでの下限界特性を詳細に調べ,材料固有の進展下限界値が上昇するものと下降するものの2グループに大別できることを明らかにしている.
下限界特性や切欠き問題をさらに詳細に解明するためには,過酷な環境での精度の高いひずみ・微小変位計測が必要となる.この場合,き裂の開口という微小量をいかに計測するかという課題が大きな障害となるが,受賞者はその課題を克服し,レーザを用いた計測法やデジタル画像相関法によるき裂開閉口分布計測法など,特殊環境にも適用できる優れた計測法を開発している.
セラミックスに関しては,高温環境における疲労き裂進展問題に着目し,特に圧縮を伴う高温下では進展しているき裂であっても強化される機構があることを指摘し,この強化機構の有効利用について検討を行っている.一方,溶射材の疲労においては,はく離現象に着目して,溶射材の破壊メカニズムを解明している.この材料も高温環境で用いられる材料であることから,精密な計測が困難であるが,先のレーザ計測や画像処理を活用することにより,破壊機構の解明に向けて有益な結論を導出している.
疲労強度を具体的に考慮した設計などを行うためには普遍的なデータベースを構築する必要があるが,受賞者は新たにXMLなどの記述に準じたデータベース構築を行っている.さらに構築したデータベースから疲労強度特性あるいは疲労き裂進展特性の統計的性質を明らかにするとともに,定式化の手法について新たな標準を作成している.これらの業績は国内外で高い評価を受けている.
さて,次に受賞者の本会ならびに本会の部門委員会および支部への貢献について以下にその詳細を述べる.
まず,受賞者の本会への貢献として,企画事業理事,編集理事,会計理事など,実務を伴う理事としての業務貢献があげられる.企画事業関係では理事就任を筆頭に長い間企画事業委員として参画している.その中でも2度にわたる材料講習会の企画・運営を行い,企業からのデモ出展や参加者の拡大などに尽力することによって,収益的にも成功を収めるなど,その本会への貢献度は注目に値する.編集関係では,まず英文誌の編集を一手に引き受け,編集者として全掲載論文に対して精緻なチェックを行い,カメラレディ原稿を極めて完成度の高いものにしたことは,十分評価できる業績といえる.また和文誌でも編集委員ならびに編集幹事,査読委員を長期間担当し,学会の最重要出版物である「材料」の編纂にも長年にわたって寄与してきたことは,大きな功績といえる.さらに,会計理事として,会員減少傾向の続く困難な状況下で,本会会計を適切にまとめ,健全な学会活動継続に尽力している点も評価できる.
疲労部門委員会では,受賞者は長年にわたり幹事として同部門委員会の継続・発展に大きく寄与してきた.その間には同部門委員会の主要行事である疲労シンポジウムや疲労講座を企画・運営し,特に疲労講座では自身でも講師を務めるなど,疲労に関する啓蒙活動における貢献度も大きい.さらに,主要な小委員会業務を主査の立場から堅実に遂行し,疲労部門委員会活性化へ大きく寄与した.また破壊力学部門委員会においても,破壊じん性データベース委員としてデータベース構築に従事し,優れた業績を残している点も見逃せない.
一方,支部活動では関西支部の常議員を3年務め,その間最も実務を伴う役職である庶務幹事を務めている.具体的活動には「関西支部キッズプロジェクト 先取り風おもしろ材料学ばなし」と題して若い世代への材料学の興味を持たせるような先駆的活動を行った点や,講習会として「最近の破壊力学とその応用に関する講習会(実習付)」の企画・運営・講師を務め,支部への財政的支援に寄与した点,さらには「環境マネージメントシステムISO14000」に関するシンポジウムや材料フォーラム「新しい機能材料:光触媒」を企画・運営し,会員へのサービスに貢献した点など,いずれも関西支部における主要な活動として,高く評価できる.
以上,これまでの受賞者の材料学に関する優れた研究業績および日本材料学会に対する顕著な貢献は,材料学の進歩発展に寄与したと認められ,日本材料学会学術貢献賞受賞に十分値するものと判断した.
 
◆・ 学術貢献賞 ・◆

<受賞課題>
「材料の破壊と力学特性評価に関する研究と日本材料学会への貢献」
 

受賞者:青山学院大学 小川武史

―― 受賞理由 ――
受賞者は,材料の破壊と力学特性の評価に関する研究により材料学に関する顕著な研究業績を上げるとともに,本会の本部や部門委員会での活動を通して学会に多大な貢献をしている.
まず,受賞者の材料学における学術分野においては,専門とする「材料強度学」を通して,金属およびセラミックスの疲労強度,破壊およびき裂進展に関する研究を主とし,さらに最近ではインデンテーション法による材料の力学特性評価に関する研究にも取り組み,それぞれの研究において優れた業績を上げている.個々の研究内容の詳細を以下に示す.
金属材料の疲労き裂進展に関する研究では,疲労き裂進展の下限界特性について詳細な検討を加えて試験方法を確立し,き裂進展に基づく疲労寿命評価の基礎となるデータの取得にあたり,極めて有用な知見を提示している.また,破壊機構のモデルを数多く提案し,き裂進展特性の影響因子に物理的・工学的解釈を与えている.さらに,疲労強度に関する研究では,微小疲労き裂成長の詳細な観察を行うともに,破壊力学の適用限界との関連についても考察し,その評価方法を明らかにしている.一方,表面処理材の疲労強度とき裂進展に関する研究では,純チタンやチタン合金への窒化や種々の溶射がそれらの疲労強度に及ぼす影響を調べ,詳細な破面観察と力学的な考察から,このような特性が現れる機構や材質との関連を初めて明らかにした.溶射材の疲労挙動についても,疲労過程における詳細な破壊機構を明らかにし,実用的な評価方法を開発している.この他にも,溶射材の疲労強度に及ぼす腐食環境,基材の材質,応力比などの影響や転がり疲労挙動についても検討している.このように,金属系材料の疲労に関する諸課題における受賞者の業績は,疲労研究分野に大きく寄与している.
セラミックスの疲労強度とき裂進展に関する研究では,セラミックスの表面に導体皮膜を付し,その電気抵抗の変化からき裂長さを間接的に求める方法を開発して実験に用いている.これによって,き裂進展量を数ミクロンの分解能で連続的に観察することが可能となり,セラミックスの疲労き裂進展機構の解明に向けて大いに寄与している.加えて,疲労き裂進展特性と破壊抵抗曲線との相互関係に明瞭な解釈を与え,セラミックスの破壊力学的強度評価に新しい知見と手法を提示し,その後の研究展開に対する貢献も著しいものがある.
インデンテーション法を用いた力学特性評価によりはんだのクリープ特性を評価できるようにし,またナノインデンテーション試験による微視組織内の特性評価も可能にした.これらの手法を,窒化チタンやダイヤモンドなどの硬質皮膜を有する材料に対しても適用し,これまで測定できなかった薄膜の強度評価を可能にしている.さらに,アコースティック・エミッション(AE)法や腐食電位揺動法などと組み合わせて,より高度なハイブリッド破壊解析法を構築するなど,斬新なアイデアのもとに,受賞者は当該研究分野の問題に取り組んでいる.
上記以外にも,画像処理およびAE法関連の研究,繊維強化プラスチックの引張強度に関する研究,ろう接材の密着性状の評価,溶射皮膜の弾性特性評価など,材料強度と関連のある広範な分野における研究を,より一層発展させつつある.以上のような業績に対しては1994年に日本材料学会から学術賞,1999年に日本材料試験技術協会から協会賞(論文賞),2005年に日本複合材料学会論文賞,2006年に日本材料学会論文賞が授与されるなど,材料学への貢献が高く評価されている.
さて,受賞者の本会への貢献については,まず本部活動として疲労の趨勢編集委員,企画事業委員会委員,評議員,関東支部常議委員,理事(出版事業担当)を歴任し,それぞれの立場から学会活動に大きく貢献してきた.特に,本会の継続教育(CPD)に関しては,CPD委員会の副委員長,CPD実行準備委員会およびCPD運営委員会の委員長を務め,CPD記録体制を構築してきたことは,学会活動に新たな展開を加え,その貢献は甚大といえる.
出版事業に対する本会への貢献としては,教科書「改訂 材料強度学」,「初心者のための疲労設計法」の分担執筆を担当した.また,学会標準「はんだの引張試験法標準」「はんだの低サイクル疲労試験法標準」,「圧子圧入法によるセラミックスの残留応力測定法」,「はんだのクリープ試験法標準」,「はんだのクリープ疲労試験法標準」の編集委員として尽力し,学会標準策定にあたり大きく貢献している.
本会の部門委員会活動への貢献としては,疲労部門委員会,破壊力学部門委員会,高温強度部門委員会およびマイクロマテリアル部門委員会に参加し,積極的な研究・支援活動を行っている.特に疲労部門委員会および破壊力学部門委員会では,地区幹事を長年担当し,同委員会の運営に貢献している.疲労部門委員会における活動としては「初心者のための疲労設計法」講習会に立ち上げ時から参画し,関東地区において継続的に開催しうる収益事業とした.
以上のように受賞者は,材料学に関する顕著な研究業績および日本材料学会に対する顕著な貢献をすることによって,材料学の進歩発展に寄与したと認められ,日本材料学会学術貢献賞を受賞するに十分値するものと評価した.
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「北海道支部の活動として,材料技術および教育の啓蒙に務めるとともに,
他支部および部門との交流を積極的に行い,本支部の活性化に貢献した功績」

受賞者:北海道大学 野口 徹

―― 受賞理由 ――
野口徹氏は,北海道内外における材料学研究の向上に努め,この取組みを通じて日本材料学会北海道支部の発展に尽力された.本稿では野口氏の材料学に関連する研究業績ならびに本会北海道支部の活動に対する取組みを紹介し,支部功労賞受賞の理由を述べる.
野口氏は材料学,特に鋳造工学と材料強度を融合させた領域の研究において顕著な成果を挙げられた.特に,これまで困難とされていた鋳造材料と鋼との異種材料接合を鋳造と同時に達成する「鋳造同時接合法」の理論を確立した功績は大きい.氏はこの技術を大型トラックの車軸ハウジングへ適用することに世界で初めて成功し,製造工程の大幅な合理化と省エネルギー化を達成させた.本技術は平成16年度大河内賞技術賞を受賞している.鋳造材料および材料強度に関する論文および解説は100編以上におよび,平成15年には日本鋳造工学会の最高学術賞である飯高賞を受賞された.また,材料学と機械工学を融合した新たな破損解析法を確立し,これを労働基準局,警察,裁判所等の公的機関や,民間企業から依頼された機械・構造物の事故原因調査に応用し, 150件以上にわたる設計改善の提案を行うことで,北海道内における機械設計施工技術の向上に尽力された.一方,(財)道央テクノポリス理事,(財)道央産業技術総合振興機構評議員等を歴任し,材料学の立場から北海道の製造業の振興に貢献した.これら一連の功績により,平成18年度には,北海道知事より北海道科学技術賞を受賞されている.さらに,学会活動では,日本材料学会理事,同会北海道支部長をはじめ,日本機械学会,日本鋳造工学会,日本溶接学会,日本複合材料学会の要職を歴任し,これらを通じて材料学の発展に努められた.また,「球状黒鉛鋳鉄の強度評価(アグネ)」,「機械材料工学(工学図書)」,「鋳造工学便覧(丸善)」等の書物を執筆し,北海道内外の材料学の教育にも大きく貢献している.
前述のような顕著な業績に加え,野口氏は材料学会北海道支部の運営に極めて積極的に携わり,支部の発展に尽力された.北海道支部第2期支部長として,平成12年に設立された支部の活動を軌道に乗せ,今日に至るまでの礎を築いた.さらに同年,第49期日本材料学会通常総会・学術講演会を北海道札幌市(北海道大学)で開催するにあたり,実行委員長としてこれを運営し,成功に導いた.また,専門領域に関しては,日本材料学会疲労部門委員会と密接な連携を図り,平成15年には疲労部門委員会第61回組織構造分科会および第135回確率モデル研究会合同シンポジウムを北海道支部との共催で開催するほか,平成19年には第283回疲労部門委員会,第72回組織構造分科会を札幌で開催するなど,道内および道外の材料研究者に有益な情報交換の場を提供した.
以上述べたように,野口徹氏は,材料技術および教育の啓蒙に努め,日本材料学会北海道支部の活動を著しく活性化させた.この功績は平成19年度日本材料学会支部功労賞受賞に相応しいものである.
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「圧縮,鋳込みおよびろくろ形成域での成形理論の体系化並びに
その工業的適用に関する研究と材料学会東北支部に関する貢献」

受賞者:東北大学名誉教授 梅屋 薫

―― 受賞理由 ――
梅屋薫氏は,粉体,セラミックス,高分子に関わるレオロジー域での成形理論の体系化とその工学適用に卓越した業績を挙げている。特に,その研究領域は,粉体域(圧縮成形域),泥しょう域(鋳込み成形域)および泥土域(ろくろ成形域)についてそれぞれ,成形理論の体系化並びにその工学的適用が行われている。以下に各業績について述べる。
粉体域(圧縮成形域)での成形理論:粉体成形法と粒子充てん特性との関連性,粉体の内部摩擦,圧縮ならびにせん断特性,変形機構およびレオロジーについて,系統的な研究と体系化およびその工学的適用について先進的な研究業績を挙げた。
泥しょう域での成形理論:泥しょうの粘性特性,流動学的研究,非線形粘弾性およびレオロジーについての系統的な研究と体系化およびその工学的適用について先進的な研業績を挙げた。
泥土域(ろくろ成形域)での成形理論:粉体―水系の流動特性について,系統的な研究とその工学的適用について先進的な研究業績を挙げた。
光学ガラスの化学的耐久性に関する基礎的研究を行い,先進的な研究成果を挙げた。
すなわち,泥しょう,泥土について,粘弾性およびレオロジー的研究により,時代に先駆けて,パイオニア的かつ,系統的な研究を行ってきており,粉体工学におけるレオロジーに関する日本を代表する草分け的存在として,わが国のこの研究領域を牽引してきた。これらの業績に対して,窯業協会技術賞,粉体粉末冶金学会賞,市村賞,日本化学技術賞および科学技術庁長官賞等,多数の賞を受賞され,わが国のこの研究領域を牽引してきた,第一人者であると共に,世界的権威と言える。
また,支部への貢献についても,昭和47~53年まで,日本材料学会東北支部長を務め,支部の活性化に尽力された。特に,粉体工学,高分子等についてレオロジーを主体とする化学的研究の側面から支部活性化に尽力され,これを基盤として,日本材料学会東北支部において,機械,金属および化学にまたがって破壊の理論とものづくりという基礎と応用に関する学際領域の研究振興に多大の貢献をされた。これらの業績が,東北支部が今日に至るまで,機械,金属,化学,建築という広い学際的領域にわたって評議員,常議員を選出し,支部活動を行っていることの根幹を成している。
以上のことから,梅屋薫氏は,日本材料学会東北支部の基礎を築いた貢献者の有力な一人であり,日本材料学会支部功労賞受賞に値するものと評価した。
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「関東支部活動活性化および新規支部事業の確立への貢献と材料信頼性研究推進」

受賞者:電気通信大学 越智保雄

―― 受賞理由 ――
受賞者は金属材料,ファインセラミックス及び複合材料等,各種材料の静的破壊強度と疲労強度評価に関する長年にわたる研究によって,疲労破壊機構の解明とともに,耐破壊強度性,耐疲労強度性の高い先進材料の開発・評価に関して多くの有用な成果を得ている.受賞者の主な研究を列挙すると,(1)鋼およびアルミニウム合金の疲労過程の硬化・軟化挙動と内部転位挙動の関係を詳細に調査・検討することによって,巨視的な挙動と微視的な転位の運動を関連づけた実験的・解析的研究,(2)疲労過程の塑性ひずみ変化や微視的固執すべり帯変化と疲労損傷度の関係を検討して,塑性ひずみの特徴的な変化率や固執すべり帯の体積変化と疲労すべり帯および微視き裂の発生寿命評価を行った実験的研究,(3)鋼,ステンレス鋼,純銅及び高強度合金鋼等の高サイクル疲労過程において発生する多数の表面微視き裂を連続的に観察して,微視き裂の発生・分布状況,発生・進展寿命やき裂進展速度等の統計的特性を考察した研究,(4)従来の顕微鏡観察では不可能であった疲労表面微小き裂の進展経路のその場観察をパソコン画像処理手法を用いて,き裂の屈曲や蛇行程度を定量的に観察した研究,(5)炭化珪素セラミックスの破壊靱性特性に及ぼす圧入荷重・微視組織・気孔率・結晶粒径・表面加工および試験温度の影響,ならびにほう化チタンセラミックスおよびムライトセラミックスの摩擦摩耗特性と破壊靱性特性の関係を考察した研究,(6)各種球状黒鉛鋳鉄の疲労き裂の発生・進展挙動と発生寿命・進展寿命の統計的特性を考察して疲労寿命評価を行った研究,(7)HIP処理および半凝固処理を施して鋳造欠陥を減少させたアルミニウム合金および球状黒鉛鋳鉄の高サイクル疲労試験において,HIPおよび半凝固処理が疲労強度向上やき裂の発生・進展特性に与える影響を評価した研究,(8)高強度鋼の超高サイクル疲労域における疲労試験を実施して,特徴的な内部破壊が現れる破壊機構に関して実証的な考察を行った研究,(9)Ti-Ni-Cu系形状記憶合金の熱・荷重繰返し条件下で応力・ひずみエネルギ等の機能特性の変化を調査して,疲労寿命の評価を行った研究,(10)次世代新材料として期待されているアルミナ短繊維強化・アルミナ粒子強化アルミニウム基,アルミナ短繊維強化マグネシウム基およびチラノ繊維強化セラミックス基複合材料の疲労特性や高温クリープ特性に関して実験的検討を行った研究,(11)ステンレス鋼とアルミニウム合金に対して疲労強度向上のために表面改質手法として,ショットピーニング(SP)処理や新しい手法であるレーザーピーニング(LP)処理を行い,それらの処理が疲労き裂の発生・進展特性や疲労強度に与える効果と疲労強度向上のメカニズムを考察した研究,(12)軽量金属材料として注目されているMg合金の高サイクル疲労特性に及ぼす結晶粒径やCa添加の影響について実験的に詳細に考察した研究等,数多くの先駆的な業績が上げられる.
受賞者は,上記のような学術的功績ばかりでなく,関東支部活動に対して,長年にわたり多大なる貢献をしてきた.まず,受賞者は,平成8年(第45期)より常議員として支部の発展に多大な貢献をし,第49期関東支部長ならびに,第48期,49期理事および第54期,55期には学術交流担当理事を務めた.受賞者は,また,関東圏内の大学院学生や若手研究者の育成のための機能材料工学研究会を運営し(第46〜49期),その後継続的に開催されてきたシナジー研究会(50,51期),材料分野のシーズ創製とニーズ応用に関する研究会(第52,53期),学生交流会(第54,55期)等,「学生による学生のための研究交流会」の先鞭を付けた.さらに,受賞者は,講習会(レーザー顕微鏡の基礎と応用技術;第46期),シンポジウム(レーザーピーニングの基礎と産業への応用;第55期),第18回疲労講座(第47期),第24回疲労講座(第53期)等,関東支部における,当時の斬新な行事の多くを中心となって企画・開催した.特に,機能材料工学研究会は日本材料学会の支部の中でも初めての試みであり,この成功により,毎年複数回開催される関東支部における各種の研究会の礎となったものである.この研究会に参加した若手研究者が,その後長じて,関東支部常議員となり,現在の関東支部運営の中核となりつつある.この他にも,受賞者は,平成14年(第51期),地域産業との連携の必要性を早くから認識し,中小企業との交流を図った大田区商工会との交流会(技術と学術の交流フォーラム−企業のニーズと学会のシーズを探る−)を企画・開催した.
以上のように,受賞者の研究業績および日本材料学会関東支部の活動に対する貢献は多大なものがあり,日本材料学会支部功労賞に値するものと評価した.
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「関東支部活動への長年の貢献と新規支部事業の確立」

受賞者:東京工業大学 田中享二

―― 受賞理由 ――
受賞者は,長年にわたり建築材料の耐久性の研究に従事しており,最近になってようやく重要視されてきた,地球環境問題解決の観点からの建物の長寿命化,建築材料の耐久性問題には40年も前から注目し,研究を進めてきた.受賞者が特に研究の対象としたのは,当時,建築材料として急速に使用が拡大化した反面,耐久性に実績のほとんどなかった合成高分子材料系の建築材料であり,この種の材料の劣化を,屋外暴露試験や,独自に考案した促進劣化試験機等を用いて克明に調べ,その定量的評価方法を確立した.受賞者は,この研究業績に対して,平成8年度日本建築学会賞(論文賞)を受賞した.
また,最近,受賞者は,建築で要求されるのは各種性能であり,性能耐久性こそが建築の耐久性の本質であるとの考えに基づき,「建築材料耐久性」から「建築性能耐久性」へと概念を拡張するとともに,その普及を図るため,防水構法の性能耐久性を具体的課題として取り上げ,研究チームを結成し,精力的に研究を展開している.これらの研究業績に対して,受賞者は,平成17年度スガウェザリング振興財団科学技術賞を受賞した.
一方で,受賞者は,建築における中心的材料であるコンクリートに関しても地道な研究を続けており,特に水密・気密の観点から,コンクリートの物性研究を課題として,それを細孔構造との関係から把握する研究を進めている.この研究により,受賞者は,Ga圧入法による細孔分布の可視化技術といったユニークな研究手法を開発するとともに,この手法を適用して物性と細孔構造の関係を明らかにしつつある.これらの研究成果に対して,受賞者は平成3年度セメント協会論文賞を受賞した.
受賞者は,上記のような学術的功績ばかりでなく,関東支部活動に対して,長年にわたり多大なる貢献をしてきた.受賞者は,まず,平成5年(第42期)関東支部の常議員に就任し,以降13年間常議員を務めた.その間,第45,46期および第50,51期の4年間理事を,また第50,51期の2年間関東支部長を務めた.この間,受賞者は,講演会や見学会など,主に建築,土木関係の支部事業を数多く企画し,支部の発展に多大なる貢献をた.特に,西島敏氏が支部長を務めた第45,46期には,若手研究者が参加しやすい支部となるよう,支部活動の内容を一新しようとする支部長の方針にいち早く賛同し,その推進役として中心的な役割を果たした.現在,関東支部が企画開催している,若手研究者育成のための研究会やフォーラム,講演会や見学会などの事業は,いずれもこの時期にその母体が確立されたものである.また,受賞者らは,この時期に若手の常議員を大幅に増員し,それらの方々の中から現在の関東支部の中核となる人材が育っている.その後も,受賞者は,材料フォーラム,講演会,見学会などの数多くの企画,事業を積極的かつ定期的に提案・実行するなど,自らが一翼を担った方針の下での支部活動の安定した発展のために尽力した.さらに,受賞者が支部長を務めた第50,51期には,平成15年(第52期)5月に関東支部で開催された日本材料学会総会および併設行事の準備を指揮し,これらを無事成功させる基礎を築きあげるなど,関東支部の活動に多大なる功績を上げた.
以上のように,受賞者の研究業績および日本材料学会関東支部の活動に対する貢献は多大なものがあり,日本材料学会支部功労賞に値するものと評価した.
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「疲労およびX線応力評価に関する研究の推進と支部運営への貢献」

受賞者:名城大学 田中啓介

―― 受賞理由 ――
受賞者はこれまで疲労およびX線応力評価の分野において広範な研究を行っており,それらは「X線応力測定法による残留応力測定とその応用」,「微小疲労き裂進展のモデル化および材料欠陥材の疲労強度評価」,および「混合モード・複合荷重下での疲労・破壊の力学法則の確立」に大別される.
「X線応力測定法による残留応力測定とその応用」では,X線応力測定法に基づく残留応力の解析において我が国の研究をリードし,日本材料学会標準の「X線応力測定標準 −セラミックス編−」,「X線応力測定表標準 −鉄鋼編−」の刊行に中心的役割を果たした.同時に,X線応力測定法の新しい展開を行い,複合材料のマクロ応力とミクロ応力を分離する手法,配向性を有する薄膜の高精度X線応力解析,および新しい放射光を利用した残留応力解析などを確立した.また,X線応力測定法の分野のみならず,測定された残留応力と金属材料およびセラミックスの疲労・破壊強度解析手法の開発およびX線法による疲労損傷の検出・破面解析法などにおいても顕著な功績を挙げた.「微小疲労き裂進展のモデル化および材料欠陥材の疲労強度評価」では,機械・構造物の疲労寿命や疲労強度を支配する微小疲労き裂を微視視組織的微小き裂と力学的微小き裂に分類することを提案し,それぞれの進展機構に基づいて独自に開発した力学的アプローチによって寿命予測や疲労限度に及ぼす材料微視構造の影響の予測を可能にした.また,微小疲労き裂進展挙動のモデル化,およびそれに基づいた切欠き材や欠陥材の疲労・破壊強度予測法の体系化も行い,国際的にも高い評価を得た.「混合モード・複合荷重下での疲労・破壊の力学法則の確立」では,炭素繊維強化プラスチックスの最弱破壊モードである層間はく離に関して,モードT,モードUおよび混合モード条件下での広範なき裂進展挙動における支配力学パラメータの確立,金属材料における混合モード下の疲労き裂進展方向と進展挙動を支配する力学条件の確立,およびモードT,モードUおよびモードV条件下の弾塑性き裂進展に対するJ積分に基づく力学法則の提案などを行い,実働荷重状態下における疲労き裂や破壊の破壊力学的解析を可能とし,実機の構造健全性の保証技術の高度化に貢献した.
一方,受賞者は東海地区で開催された日本材料学会第47期総会・講演会において,支部実行委員会の委員長として開催を積極的に支援し,総会・講演会の成功に貢献した.また,この総会・講演会において機器展示を行い,支部活動の広報に努めるとともに財政基盤を固めた.また,第50期には東海支部長として,講演会,イブニングセミナーおよび見学会などを企画し,活動を推進するとともに,メールによる支部活動の発信を通じて支部会員への情報の積極的な提供を行うシステムづくりを開始し,現在のメールシステムに発展させた.さらに,「材料特性の最先端評価技術」に関する研究委員会を設立し,その主査として材料研究の支部活性化に貢献した.特に,この研究委員会の成果は第6回実験力学の最先端技術に関する国際会議において国内外に発信され,学会活動の広報に多大な貢献を為した.
以上のように,受賞者の研究業績および日本材料学会東海支部の運営,発展に対する貢献には多大なものがあり,日本材料学会東海支部功労賞に値するものと評価した.
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「高分子材料の変形と破壊に関する研究推進とその普及,
並びに北陸信越支部の創設とその後の発展に対する貢献」

受賞者:金沢大学 北川正義

―― 受賞理由 ――
受賞者はこれまでに,材料強度に関する様々な研究を行ってきたが,中でも高分子材料や自然材料の強度と変形に関して多くの成果を報告しており,その分野の普及に貢献してきた.様々な環境下における高分子材料の力学特性を調査するために,数多くの試験機を独創的な視点から開発し,切欠周辺のすべり線と破壊の起点(クレイズ)の関係や,特別な環境下(有機溶剤)における疲労き裂成長に現れる正弦波曲線状のストライエーション模様を発見し,高分子材料の局所的な変形プロセスと強度の関係を詳細に検討した.このような研究で得られた高分子の破壊メカニズムを示唆する観察結果は,国内外の学術誌の表紙に採用された.また,高分子材料に特有な力学特性を数多く報告してきた.たとえば,負荷反転後の変形において現れる応力緩和やクリープの異常現象や,非結晶性高分子材料の降伏機構に関して精力的に研究を行なった.前者の異常現象については,ミクロスケールの分子鎖構造との関係性について検討し,「Kitagawa effect」として国際的に認知されている.一方後者の降伏現象においては,降伏前に発生するすべり線に注目し,温度・ひずみ速度に強く影響を受ける降伏現象がメゾスケールの現象から解明できる可能性があることを示している.さらに,新しい構造材料の開発を行なうために自然材料の構造と強度の関係に注目し,とくにクモ糸の強度や貝殻の開閉メカニズムについて研究してきた.炭素繊維とは異なり圧縮強度の高いクモ糸については,少なくとも3層構造からなることを示し,それぞれの構造とクモ糸の高いじん性特性の関係を明らかにするために様々な視点から検討を行なった.
一方,受賞者は北陸信越支部の常議員,支部長,会計幹事,県幹事として長年に亘って支部の運営に貢献した.とくに,支部会計幹事時代には,支部運営資金増強のため支部企業会員を増強し財政状態を安定化させ,また,会員増強,交流および勉強会を目的として,日本機械学会と共催して北陸材料科学会を立ち上げ,その後信越地区にまで拡張させ,北信越材料科学会として支部の研究交流を推進してきた.
以上のように,受賞者は,研究においては世界的に高分子材料の分野を発展させ,また本会並びに支部運営,発展においても多大なる貢献をしたことから,日本材料学会支部功労賞に値するものと評価した.
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「固体力学の研究推進と支部運営への貢献」

受賞者:神戸大学 冨田佳宏

―― 受賞理由 ――
受賞者は,神戸大学工学部に着任以来,固体力学に関する部門の教育,研究を担当し,金属からゴム,ポリマー,生体材料に至る広範な材料を対象とした,マクロから原子レベルの計算力学を援用したモデルの構築と力学特性評価ならびにそれによる材料の高機能化に関する研究・教育を推進してきた.受賞者の研究を大別すると,以下のようになる.(1) 有限変形弾塑性理論と有限要素法の確立に関する研究: 現在,各種成形,安全性の評価において不可欠な各種シミュレーションの基礎となっている研究である.受賞者は,この分野のパイオニアであり,数多くの基礎的な研究は国際的にもよく知られており,日本塑性加工学会,日本機械学会から複数回学会賞が授与された.(2) 塑性不安定現象評価に関する総合的研究: 材料,構造の破壊あるいは崩壊の予現象として塑性不安定現象を捉え,固体力学分野における大変形塑性不安定現象の数値シミュレーション法を確立した.受賞者の当該分野の研究業績は根源的であるとして,世界理論応用力学会議(ICTAM1992)でIntroductory Lectureの機会が与えられ,国際計算理工学会議(ICES98)でWashizu Medal が授与された.(3) 計算力学を援用した材料の力学的機能創生に関する研究: 広範な環境下における変形誘起微視組織の形成モデル,材料の複合化の力学モデル,ポリマー・ゴムの充填モデルを構築し,それにより材料の高機能創生法を開発している.環境との調和のもとでの技術開発に不可欠な,材料・構造の高機能,高強度化に途をひらく研究として,多方面から期待が寄せられている.これらの研究に対して,日本材料学会,日本機械学会,日本塑性加工学会,JACM等から学・協会賞,兵庫県科学賞が授与された.さらに,国際会議でも,Opening,Plenary, Keynote Lecturesの機会が与えられ,第14回米国応用力学連合講演会(USNACTAM)において,これまでの受賞者の研究業績を顕彰するために,組織委員会主催の特別シンポジウムが開催された.加えて,受賞者は,多くの学会の理事,評議員等として,内外の著名な学術雑誌の編集委員として,内外公的研究費評価委員として,国際会議の組織委員として,学会と社会との研究交流を促進し,基礎研究の社会への還元に努めている.受賞者は,学術論文に加えて,著書,解説,展望等も多数執筆しており,これらを通じた当該研究の啓蒙ならびに後進の育成に対する貢献も大きい.現在,受賞者の塑性不安定,相変態,充填ゴム,機能性ポリマーなどの研究は,多くの企業において製品開発の基礎研究として用いられている.
[支部への貢献について]
本会においては,昭和48年4月入会以来,各種委員会委員,同委員長,評議員,理事,会長として学会活動に貢献するとともに,関西支部においては,同常議員,同会計幹事,同支部長として,学会と支部の活動,材料の評価全般にわたり大きく貢献した.
以上のように,受賞者は,固体力学の独創的な研究を通じて当該分野の発展と後進の育成,研究の社会還元に努め,その貢献は広範多岐にわたり高く評価される.従って,日本材料学会支部功労賞を受賞するに値するものと評価した.
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「四国支部の活性化と材料強度信頼性の地域発展に対する貢献」

受賞者:愛媛大学 岡部永年

―― 受賞理由 ――
受賞者は,企業研究機関における研究技術者の立場から,インパルス衝撃応力の繰返しによる機器構造部材の疲労破損に注目して鋼材,銅材,アルミニウムなどの各種構造材料ならびにFRP絶縁構造材料に対して系統的な実験により衝撃疲労現象を明らかにし,有効負荷時間の概念を考慮して,インパルス衝撃応力に対する時間依存型の評価法を確立している.さらに,欠陥支配型の破壊を呈する脆性材料のセラミックスに対しては,発展的に有効体積の概念を追加してインパルス衝撃応力も含めた動的・静的負荷応力に対する破壊強度・疲労強度を破壊確率論的に評価できる統一的評価を確立している.これにより弾性・脆性固体における統計破壊力学が体系化された.これらの評価法はインパルス衝撃負荷応力を受ける機械構造部材の破壊損傷の究明や強度設計法の確立に,また,脆性破壊に対するセラミックス部材の強度設計法の確立に大きく工学的な貢献を果たした.工業的にも,電機・開閉機器における高速・大容量化の発展や高効率セラミックスガスタービンの開発に多大な貢献を果たした.金属材料において衝撃破壊と表裏一体の関係にある高速変形の研究として鋼板・アルミ板における高速塑性変形抵抗の数式モデルを提唱し,コンピュータ制御の先駆けとなった計算機制御高速圧延プラントの開発に多大な貢献を果たした.一方,複合発電用高温ガスタービンにおける寿命診断技術開発にあたって,既成概念に捉われない発想から超合金の高温強度・損傷特性の研究に取り組み,ミクロとマクロの融合特性を考慮した損傷機構を明らかにし,寿命診断のみならず材料開発に大きく寄与している.以上のような企業経験から,受賞者は材料力学における広範な分野で多数の優れた研究業績を挙げてきている.
一方,受賞者は,大学研究機関における研究者としての立場からは,実務的研究業績に対する学術的深耕の観点から,脆性固体の特殊環境下での破壊の究明と評価法の確立を目指し,接触・転がり損傷,衝突損傷,熱衝撃損傷,強度信頼性問題などの研究に取組み,実験および数値応力解析に基づいた理論構築を中心に多数の優れた研究業績を挙げている.
セラミックスの表面損傷評価においては,従来の引張や曲げ強度では統一的な強度評価ができないことを実験および数値応力解析を用いて損傷メカニズムを明らかにし,破壊力学の観点から確率論的強度評価法を構築した後,さらに複雑な衝突損傷問題へと研究を進め,多数の優れた成果を論文として発表している.同様に,セラミックスの異材接合における製造過程も含めた研究や,形状記憶合金の特性評価や機能・構造設計に関する研究および独創的な発想に基づく新しい部分軸肥大加工法の開発に関する研究などでは,研究視点を材料力学のマクロ的視点に留まらず,材料学のミクロ的視点へと展開した上で,マクロ的視点からの設計概念を構築するなど,常にものづくりを意識するとともに,物理の原則に基づいた新しい材料力学のあり方を示唆している.このような研究哲学を以って,受賞者は他の多くの研究者が行き詰まってしまう研究・開発に対しても,異なる別な観点から着手し,信頼のある数多くの成果を挙げている.これらの業績は産業界へ容易に応用・展開できることもあって,これらの業績を実用化した設計概念あるいは構造物や製造システムなどが数多くある.
日本材料学会において,評議員,企画事業委員会委員,支部常議員などの本部・支部役員を勤められ,講演会,講習会等では数多くの基調講演,特別講演,教材執筆なども行っている.また,信頼性部門委員会や他学会においても,実行委員長や支部長などを務めるなど,広範な研究領域は狭義な材料強度信頼性分野に留まらず,様々な研究分野との融合を生み出し,ボーダレスフィールドとなって他の研究領域への材料力学の普及・発展に対して多大に貢献し,学術・研究,産官学連携および学会・部門運営のいずれにおいても顕著な功績を挙げている.また,大学と地場産業との連携においても,材料強度信頼性分野の立場から,主査として社会人博士の育成や学位授与を行うなど,地域コンソーシアム受託研究における委員長なども務めている.大学審査・評価分科会においても材料強度信頼性分野の見識者として審査委員に選出され,大学審査にも貢献している.
以上のような業績ならびに功績のある受賞者の日本材料学会四国支部における貢献としては,愛媛大学工学部機械工学科教授として,四国支部地区において学術研究的に信頼性工学部門委員長として,また疲労部門委員会幹事として四国での部門委員会や研究会の開催を積極的に行い日本材料学会活動の活性化を図られた。また,四国テクノサイエンスの主査として材料学会四国支部の共催による合同委員会を定期的に開催し,材料強度信頼性技術の地域への普及ならびに活性化に貢献してきた。後進の育成も力を入れられたので,今では,後進により更なる発展を遂げ,益々,活発化しつつある。
以上のことから日本材料学会支部功労賞に値するものと評価した.
 
◆・ 支部功労賞 ・◆

<受賞課題>
「日本材料学会九州支部発展への永年にわたる貢献」

受賞者:九州工業大学 原田昭治

―― 受賞理由 ――
受賞者は,材料強度を専門分野として研究を行って材料学の発展に貢献してきているとともに,長年月にわたって支部幹事および支部長として支部の学会活動を積極的に支援しただけでなく,産学共同研究を強力に発展させることを念頭に置き,研究会を早い時期から設置して産学連携による研究推進を実践してきている.それらの概要を以下に述べる.
(支部運営への貢献について)
昭和57年に評議員に就任以来,約20年間九州支部の幹事を務め,支部の活動の企画,立案に積極的に関与し,支部活動の持続的発展に貢献してきた.本部と連携して疲労講座,特別講演会等を企画した.また,九州各地区での産学交流・連携を促進するため,技術交流会を企画し,支部活動が北部九州地区に偏りがちであったのを九州全域に広げ,地域の活性化に貢献した.九州支部創立30周年,および40周年記念事業を企画し,特に支部長時の40周年記念の際には新素材に関する特別講演会を基幹事業として独自に企画・実施した.
(支部の学術活動について)
大学人として材料強度関連の最新の研究動向を地域に紹介するとともに,産学連携の推進を通じて地域の活性化・発展に寄与する様々なアイデアを提言し,それらを実現して支部の発展に寄与した.前者については,本部との共催で疲労部門委員会,疲労講座を開催するとともに,支部総会や支部主催特別講演会で先端研究を紹介するための特別講師を積極的に招聘し,支部の学術活動の発展に尽力した.また,今日では常態化している産学連携について,その重要性に目を向け,20数年前の早い時期に組織を作り,積極的な活動を行って材料強度研究,その他の発展に貢献した.
(地域の材料学の進歩発展への寄与について)
九州支部独自および本部との共催の各種講演会開催以外に,材料強度に関する研究の発展および地域との連携を図るため,積極的に研究会を設立して地域密着型産学連携の推進に貢献し,材料学会支部活動を側面から支援した.地元企業・教育研究機関と共同で「材料強度研究会」,「球状黒鉛鋳鉄の強度評価に関する研究会」,「プラスチック複合材料研究会」を設置し,企業との共同研究を積極的に推進し,専門分野の発展に寄与した.また,北九州国際研修協会の運営委員として,同協会設立以来,運営委員として地域の材料強度研究推進のために提言し,また,国際研修協会(JICA)の講師として永年破壊力学や疲労の講義を発展途上国からの研修生に対して行い,材料強度研究の国際化に貢献した.
(本会学術雑誌への論文等の掲載)
会誌「材料」には,圧延異方性材の中・高繰返し数ねじり疲労―平滑材およびき裂材の疲労過程に及ぼす層状組織および介在物列の影響,材料,第25巻,第276号,pp.836-841や,ぜい性プラスチック材料を用いた応力拡大係数の実験的決定法―内圧を受けるパイプの内壁に表面き裂を有する場合,材料,第33巻,第372号,pp.1147-1152.をはじめ,論文・寄書合わせて10数編が掲載され,書評や国際会議録も執筆した.
(本会役員歴)
理事 平成11〜13年,14〜16年,九州支部長 平成14〜16年(他は省略)
以上のことから,日本材料学会支部功労賞に値するものと評価した.