所属
環境生命自然科学学域 助教
職名
助教
外部リンク
アラカワ ジンタ
荒川 仁太
Arakawa Jinta
学位
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博士（工学） （ 2020年3月 広島大学 ）
研究キーワード
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金属疲労，破壊力学，微小き裂進展，接着接合
研究分野
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ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 材料力学、機械材料
学歴
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広島大学大学院 工学研究科機械物理工学専攻 博士後期課程
2017年4月 - 2020年3月
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広島大学大学院 工学研究科機械物理工学専攻 博士前期課程
2013年4月 - 2015年3月
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広島大学 工学部第一類（機械システム系）
2009年4月 - 2013年3月
経歴
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広島大学 先進理工系科学研究科 / デジタルものづくり教育研究センター 客員准教授
2024年4月 - 現在
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岡山大学 学術研究院 環境生命自然科学学域（工） 研究准教授
2023年10月 - 現在
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広島大学 先進理工系科学研究科 / デジタルものづくり教育研究センター 客員講師
2022年7月 - 2024年3月
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岡山大学 学術研究院 環境生命自然科学学域（工） 助教
2022年4月 - 現在
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広島大学 デジタルものづくり教育研究センター 特任助教
2020年4月 - 2022年3月
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電源開発株式会社（J-POWER）
2015年4月 - 2016年4月
委員歴
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日本材料学会 疲労に関する表面改質分科会 庶務幹事
2026年4月 - 現在
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技能検定・認証委員会 委員
2025年4月 - 現在
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日本材料学会 疲労に関する表面改質分科会 幹事
2025年4月 - 2026年3月
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日本鉄鋼協会 中国支部 若手フォーラム 世話人
2024年4月 - 現在
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日本鉄鋼協会 正会員
2022年10月 - 現在
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日本機械学会 正員
2020年4月 - 現在
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日本材料学会 正会員
2020年4月
論文
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Evaluation of small fatigue crack growth rate da/dN of α-brass by DF parameter based on resolved shear stresses (RSS) acting on each slip system 査読
Jinta Arakawa, Ryo Yabuki, Yuta Odani
Engineering Fracture Mechanics 343 112256 - 112256 2026年8月
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Formation of Isothermal α”iso Phase and Transition to α Phase in Ti–10Mo–7Al Alloy 査読
Yoshito Takemoto, Kohei Nojima, Koki Morita, Yusaku Tojima, Yuki Suzuki, Jinta Arakawa, Ichiro Shimizu
MATERIALS TRANSACTIONS 67 ( 4 ) 446 - 454 2026年4月
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Evaluation of the Fatigue Strength A5052‐FSW Lap Shear Joints by Liner Fracture Mechanics of K 査読
Jinta Arakawa, Shota Ban, Yuki Ogawa, Eitaro Yukutake
Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 2026年3月
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Examination of Fatigue Characteristics of Carburized Steel Under Axial Loading Using Large Dataset 査読
Shogo Takesue, Shota Hasunuma, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Jun Komotori, Shoichi Kikuchi
Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 2026年1月
-
Yoshito Takemoto, Kohei Nojima, Koki Morita, Yusaku Tojima, Yuki Suzuki, Jinta Arakawa, Ichiro Shimizu
Journal of the Japan Institute of Metals and Materials 89 ( 11 ) 344 - 353 2025年11月
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Jinta Arakawa, Shunsuke Kobayashi, Shota Ban
Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 2025年10月
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Investigation of factors influencing rotating bending fatigue properties of carburized steel using large data source 査読
Shogo Takesue, Yuki Nakamura, Jinta Arakawa, Koichiro Nambu, Yuji Ichikawa, Hiroyuki Akebono, Kiyotaka Masaki, Shoichi Kikuchi
International Journal of Fatigue 198 109041 - 109041 2025年9月
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Jinta Arakawa, Shota Ban, Yuki Ogawa, Eitaro Yukutake
Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures 2025年4月
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Effects of elastic anisotropy on the small fatigue crack deflection behavior of α-brass 査読
Jinta Arakawa, Ryushin Kamada, Ryo Yabuki, Yuki Ogawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
Journal of Materials Research and Technology 35 3170 - 3182 2025年3月
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Evaluation of small fatigue crack deflection behavior on copper using electron backscatter diffraction and crystal plasticity finite element analysis 査読
Jinta Arakawa, Ryo Yabuki, Takeshi Uemori, Masato Ito, Kenichi Yaguchi
Engineering Failure Analysis 170 ( 15 ) 109242 2025年3月
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Elucidation of small fatigue crack initiation and propagation behavior on polycrystal Ti-22V-4Al
Jinta Arakawa, Koki Hirazumi, Takeshi Uemori, Yoshito Takemoto
Procedia Structual Integrity 66 ( 2024 ) 38 - 48 2025年1月
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ショットピーニングを施した浸炭焼入れ鋼の疲労限度推定
菊池将一, 荒川仁太, 武末翔吾, 南部紘一郎, 中村裕紀, 曙紘之
熱処理 65 ( 1 ) 2025年
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Prediction of fatigue crack initiation sites on Ti-22V-4Al using crystal plasticity FEM considering polycrystal orientation and crystal grain size 査読
Progress in Engineering Science 100065 2025年
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竹元, 嘉利, 四宮, 大輝, 石原, 大暉, 横田, 啓人, 荒川, 仁太
日本金属学会誌 88 ( 10 ) 239 - 244 2024年10月
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Crystal plasticity analysis of fatigue crack initiation site considering crystallographic orientation in Ti–22V–4Al alloy 査読
Jinta Arakawa, Koki Hirazumi, Takeshi Uemori, Yoshito Takemoto
Results in Engineering 23 2024年9月
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Relationship between weld rip diameter and fatigue fracture mode for friction stir spot welded tension-peel joints 査読
Miu Hayashi, Itsuki Fujita, Takumi Itadani, Jinta Arakawa, Yasuhiro Aoki, Hidetoshi Fujii, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 47 ( 6 ) 2127 - 2138 2024年6月
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Ti-10V-2Fe-3Al合金の逆形状記憶効果と靭性回復
竹元嘉利, 四宮大輝, 石原大暉, 横田啓人, 荒川仁太
日本金属学会誌(Web) 88 ( 10 ) 2024年
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Elucidation of Fatigue Fracture Mechanism on Glass-Fiber-Reinforced-Plastics 査読
J. Arakawa, M. Sakai, M. Hayashi, H. Akebono, A. Sugeta, J. Ohshita, H. Tanizawa, K. Shimizu, J. Ogawa
Lecture Notes in Mechanical Engineering 213 - 222 2024年
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Molding and Structure Co-Analysis of Injection Molding Composites Considering Heterogeneity in the Thickness Direction+1 査読
Chikara Kawamura, Yasuhiro Morita, Mitsugi Fukahori, Masanori Honda, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
Materials Transactions 65 ( 2 ) 184 - 193 2024年
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Fatigue Limit Diagram for Ferritic Stainless Steels Subjected to Excess Deformation under Fixed Maximum Stress Conditions 査読
Miu Hayashi, Takeshi Ando, Ryohei Gonda, Keishi Kitabatake, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
Materials Transactions 65 ( 5 ) 512 - 517 2024年
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過大変形を受けたフェライト系ステンレス鋼における最大応力固定条件下での疲労限度線図 査読
林 美佑, 安藤 武史, 權田 良平, 北畠 啓史, 荒川 仁太, 曙 紘之, 菅田 淳
材料 72 ( 7 ) 535 - 541 2023年7月
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Effect of pre-water immersion period on fatigue resistance of adhesive bonded thin steel 査読
Jinta Arakawa, Wataru Jinnouchi, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
Int. J. Fatigue 174 107725 2023年5月
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Combined effect of surface morphology and residual stress induced by fine particle and shot peening on the fatigue limit for carburized steels 査読
Shoichi Kikuchi, Kenta Minamizawa, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Shogo Takesue, Mamoru Hayakawa
International Journal of Fatigue 168 107441 2023年3月
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複合荷重を考慮した自動車用フレームの断面形状の検討について 査読
河村 力, 本田 正徳, 荒川 仁太, 曙 紘之, 菅田 淳
自動車技術会論文集 54 ( 4 ) 2023年
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射出成形複合材の繊維配向の不均質性を考慮した自動車用H型部材の成形-構造連成解析の検討 査読
河村 力, 森田 泰博, 深堀 貢, 本田 正徳, 荒川 仁太, 曙 紘之, 菅田 淳
材料 2023年
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射出成形複合材の板厚方向の繊維配向不均質性を考慮した 成形-構造連成解析手法の検討 査読
河村 力, 森田 泰博, 深堀 貢, 本田 正徳, 荒川 仁太, 曙 紘之, 菅田淳
材料 72 ( 9 ) 675 - 682 2023年
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Estimation of the fatigue crack initiation site and life of Ti-6Al-4V alloy for two types of circle and slender crystal grains
Jinta Arakawa, Yuya Kawahara, Yukihiko Kimura, Shotaro Hashimoto, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
International Journal of Fatigue 181 2023年
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複合荷重を考慮した自動車用フレームの断面形状の検討について
河村 力, 本田 正徳, 荒川 仁太, 曙 紘之, 菅田 淳
自動車技術会論文集 54 ( 4 ) 738 - 744 2023年
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An evaluation of fatigue crack initiation in Ti-6Al-4V alloy by Schmid factor 査読
Jinta Arakawa, Hiroki Sato, Ryosuke Handa, Yukihiko Kimura, Shotaro Hashimoto, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY 39 ( 5 ) 557 - 566 2022年9月
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Effect of fiber orientation on the fatigue crack initiation and propagation of glass fiber reinforced plastics 査読
Michiya Sakai, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta, Joji Ohshita, Hiroki Tanizawa, Katsunori Shimizu, Junichi Ogawa
JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE 139 ( 44 ) 2022年9月
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Fatigue limit estimation for carburized steels with surface compressive residual stress considering residual stress relaxation 査読
Kenta Minamizawa, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Koichiro Nambu, Yuki Nakamura, Mamoru Hayakawa, Shoichi Kikuchi
INTERNATIONAL JOURNAL OF FATIGUE 160 2022年7月
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Effects of welding defects on the fatigue properties of spot welded automobile steel sheets and the establishment of a fatigue life evaluation method 査読
Yuki Ogawa, Ichiro Ohara, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
WELDING IN THE WORLD 66 ( 4 ) 745 - 752 2022年4月
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Effect of Linear Weld Angle on Fatigue Strength of phi-Shaped Laser Welded Joints 査読
Tomohiro Sannomiya, Daisuke Nakamura, Jinta Arakawa, Tadashi Kado, Tomohito Tsudo, Seiya Takahashi, Masashi Hiraoka, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
MATERIALS TRANSACTIONS 63 ( 4 ) 570 - 578 2022年
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Analysis of Fatigue Crack Propagation Behavior of Structures with One-Sided Welding in Fillet Welded Joint for Load-Carrying Type 査読
Takamasa Abe, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
MATERIALS TRANSACTIONS 63 ( 7 ) 1037 - 1045 2022年
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Elucidation of fatigue characteristics and fracture mechanism of friction stir spot-welded tension-shear joint steels 査読
Thomasprabhu Selvaraj, Shogo Ishida, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta, Yasuhiro Aoki, Hidetoshi Fujii
FATIGUE & FRACTURE OF ENGINEERING MATERIALS & STRUCTURES 44 ( 1 ) 74 - 84 2021年1月
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Life prediction of oxide dispersion-strengthened platinum–rhodium alloy subjected to high-temperature bending fatigue under axial stress 査読
A. Niwa, Y. Akita, J. Arakawa, H. Akebono, A. Sugeta
International Journal of Fatigue 140 2020年11月
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Evaluating the fatigue limit of metals having surface compressive residual stress and exhibiting shakedown 査読
Jinta Arakawa, Tatsuya Hanaki, Yoshiichirou Hayashi, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
FATIGUE & FRACTURE OF ENGINEERING MATERIALS & STRUCTURES 43 ( 2 ) 211 - 220 2020年2月
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Effect of Shakedown on the Fatigue Limit of Ultrasonic Shot Peened Steel 査読
Jinta Arakawa, Yoshiichirou Hayashi, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
ADVANCED SURFACE ENHANCEMENT, INCASE 2019 69 - 75 2020年
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Effectiveness of Ultrasonic Shot Peening on Stainless Cast Steel SCS6 Containing a Fatigue Crack 査読
Jinta Arakawa, Yoshiichirou Hayashi, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
MATERIALS TRANSACTIONS 61 ( 8 ) 1593 - 1599 2020年
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The effects of crystallographic orientation on fatigue crack initiation behavior in Ti-6Al-4V 査読
Shun Sasaoka, Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta, Yoshihisa Shirai, Eisuke Nakayama, Yukihiko Kimura
INTERNATIONAL JOURNAL OF FATIGUE 117 371 - 383 2018年12月
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Effect of surface compressive residual stress introduced by surface treatment on fatigue properties of metallic material 査読
Jinta Arakawa, Tatsuya Hanaki, Yoshiichirou Hayashi, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
12TH INTERNATIONAL FATIGUE CONGRESS (FATIGUE 2018) 165 2018年
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Fatigue strength of USP treated ASTM CA6NM for hydraulic turbine runner 査読
J. Arakawa, M. Kakuta, Y. Hayashi, R. Tanegashima, H. Akebono, M. Kato, A. Sugeta
Surface Engineering 30 ( 9 ) 662 - 669 2014年9月
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Effect of ultrasonic shot peening on the fatigue strength of stainless cast steel ASTM CA6NM for hydraulic turbine runner 査読
Jinta Arakawa, Motoki Kakuta, Yoshiichirou Hayashi, Ryota Tanegashima, Hiroyuki Akebono, Masahiko Kato, Atsushi Sugeta
Advanced Materials Research 891-892 649 - 655 2014年
MISC
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ショットピーニングを施した構造用鋼の疲労限度推定~浸炭焼入れ鋼を例に~
菊池将一, 荒川仁太, 武末翔吾, 南部紘一郎, 中村裕紀, 蓮沼将太, 曙紘之
日本ばね学会ばね及び復元力応用講演会講演論文集 2025 2025年
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荒川 仁太
材料 73 ( 12 ) 963 2024年12月
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河村 力, 森田 泰博, 深堀 貢, 本田 正徳, 荒川 仁太, 曙 紘之, 菅田 淳
材料 / 日本材料学会 [編] 73 ( 2 ) 165 - 171 2024年2月
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α黄銅の微小疲労き裂進展挙動に及ぼす結晶粒界の影響
荒川仁太, 上森武, 矢吹涼, 伊藤正登, 谷口兼一
疲労シンポジウム講演論文集 36th 2024年
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局所異方性を考慮した微小疲労き裂の進展メカニズムの解明
鎌田隆辰, 林美佑, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
日本材料学会学術講演会講演論文集(CD-ROM) 73rd 2024年
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Quantitative evaluation of fatigue crack initiation on Ti-6Al-4V alloy by using Schmid factor
Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
2023年7月
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レーザパターニング表面処理による高耐久性能を実現する接着接合接手の開発
荒川 仁太
天田財団助成研究成果報告書 36 401 2023年
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大きな予ひずみを考慮した疲労限度線図の作成
林美佑, 安藤武史, 權田良平, 北畠啓史, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
日本材料学会学術講演会講演論文集(CD-ROM) 71st 2022年
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Al異材FSSW継手の疲労き裂挙動におよぼすツール形状の影響
野瀬悠生, 北川和也, 荒川仁太, 曙紘之, 杉本幸弘, 菅田淳
日本材料学会学術講演会講演論文集(CD-ROM) 71st 2022年
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Establishment of Fatigue Limit Diagrams for Stainless Steels Subjected to Excessive Deformation
2022年
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摩擦攪拌点接合と接着剤を併用したCFRP/Alウェルドボンド継手の疲労強度評価
峯岡誠太郎, 荒川仁太, 小川裕樹, 曙紘之, 杉本幸弘, 菅田淳
疲労シンポジウム講演論文集 35th 2022年
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過大な予ひずみを考慮した最大応力固定条件における疲労限度線図の作成
林美佑, 安藤武史, 權田良平, 北畠啓史, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
疲労シンポジウム講演論文集 35th 2022年
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レーザパターニング処理を援用した接着接合継手の疲労強度評価
臼井康貴, 四ツ谷隆太, 曙紘之, 菅田淳, 荒川仁太
疲労シンポジウム講演論文集 35th 2022年
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引張はく離型自動車用鋼板FSSW継手の破壊機構解明
板谷拓実, 藤田一輝, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳, 青木祥宏, 藤井英俊
日本材料学会学術講演会講演論文集(CD-ROM) 71st 2022年
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ガラス短繊維PPのき裂発生および進展に及ぼす繊維配向の影響
酒井宙也, 荒川仁太, 志水克教, 小川淳一, 谷澤浩樹, 大下浄治, 曙紘之, 菅田淳
日本材料学会学術講演会講演論文集(CD-ROM) 71st 2022年
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表面性状および圧縮残留応力解放を考慮した浸炭焼入れ鋼の疲労限度推定
南澤 健太, 武末 翔吾, 荒川 仁太, 曙 紘之, 南部 紘一郎, 中村 裕紀, 菊池 将一
M&M材料力学カンファレンス 2021 OS0818 2021年
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Al/CFRP異材点接合継手の二段変動荷重下における疲労特性評価
峯岡 誠太郎, 中原 文弥, 荒川 仁太, 小川 裕樹, 曙 紘之, 田中 耕二郎, 菅田 淳
M&M材料力学カンファレンス 2021 OS0826 2021年
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エラストマーの疲労強度におよぼす形状特性とフィラーの粒子径の影響
林圭亮, 荒川仁太, 甲斐裕之, 大竹恵子, 岡崎博昭, 大下浄治, 曙紘之, 菅田淳
破壊力学シンポジウム講演論文集 20th 2021年
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接着接合継手の疲労き裂進展速度におよぼす水劣化の影響とその定量的評価
橘知哉, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
破壊力学シンポジウム講演論文集 20th 2021年
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極微視的観察による金属材料の微小き裂進展機構の解明
伊藤颯茉, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
日本材料学会学術講演会講演論文集(CD-ROM) 70th 2021年
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フェライト系ステンレス鋼の疲労限度におよぼす予ひずみの影響
林美佑, 權田良平, 北畠啓史, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
日本材料学会学術講演会講演論文集(CD-ROM) 70th 2021年
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Evaluation of fatigue life under block loading including cycles below the fatigue limit up to very high cycle regime
2021年
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Fatigue Crack Behavior on Thin Steel Sheets Welded by Friction Stir Spot Welding
2020年5月
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疲労き裂を有するステンレス鋳鋼SCS6に対するUSP処理の有効性に関する研究
荒川 仁太, 林 義一郎, 曙 紘之, 菅田 淳
材料 68 ( 12 ) 897 - 903 2019年12月
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Quantitative evaluation of small fatigue crack deflection behavior in metals based on T-stress
Jinta Arakawa, Hiroyuki Akebono, Atsushi Sugeta
2019年9月
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表層に圧縮残留応力を有する金属材料の疲労限度推定手法
荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳, 林義一郎
機械・構造物の強度設計,安全性評価に関するシンポジウム前刷集 16th 2019年
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α-黄銅における微小疲労き裂の微視的観察および結晶方位解析を用いた屈曲挙動予測
小林壮, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
日本材料学会学術講演会講演論文集 68th 2019年
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レーザースポット溶接による薄板鋼板接合継手の疲労破壊機構の解明
三宮知大, 中村大祐, 荒川仁太, 曙絋之, 山本元道, 菅田淳
溶接構造シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 2019 2019年
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レーザースポット溶接による薄板鋼板接合継手の疲労特性評価
中村大祐, 三宮友大, 荒川仁太, 曙紘之, 山本元道, 菅田淳
機械・構造物の強度設計,安全性評価に関するシンポジウム前刷集 16th 2019年
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EVALUATION OF FATIGUE CRACK INTIATION SITE ON TI-6AL-4V BASED ON SCHMID FACTOR
Jinta ARAKAWA, Hiroki SATO, Hiroyuki AKEBONO, Atsushi SUGETA, Yoshihisa SHIRAI, Eisuke NAKAYAMA, Yukihiko KIMURA
2018年9月
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α-黄銅の微小疲労き裂屈曲挙動観察ならびに結晶方位に基づく屈曲挙動予測
佐藤祐希, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
日本材料学会学術講演会講演論文集 67th 2018年
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き裂先端における応力場による微小疲労き裂屈曲挙動の数値的評価
荒川仁太, 小林壮, 曙紘之, 菅田淳
疲労シンポジウム講演論文集 34th 2018年
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AFMを援用したα-黄銅の微小疲労き裂進展挙動のその場観察
佐藤祐希, 荒川仁太, 曙紘之, 菅田淳
機械・構造物の強度設計,安全性評価に関するシンポジウム前刷集 15th 2017年
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α-黄銅における微小き裂進展挙動のすべり因子による定量的評価
荒川仁太, 佐藤祐希, 曙紘之, 菅田淳
高温強度シンポジウム前刷集 55th 2017年
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Effect of Ultrasonic Shot Peening on the Fatigue Strength of SCS6 for Hydraulic Turbine Runner
Jinta Arakawa, Motoki Kakuta, Yoshiichirou Hayashi, Hiroyuki Akebono,Masahiko Kato,Atsushi Sugeta
2014年3月
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G0310601 超音波ショットピーニング処理による発電用水車ランナ材SCS6の疲労強度改善(材料力学部門一般セッション:表面処理・改質)
荒川 仁太, 林 義一郎, 種子島 亮太, 曙 紘之, 加藤 昌彦, 菅田 淳
年次大会 2014 _G0310601- - _G0310601- 2014年
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発電用水車ランナ材SCS6の疲労特性に及ぼす超音波ショットピーニングの影響
荒川仁太, 角田志樹, 曙紘之, 加藤昌彦, 菅田淳, 林義一郎
日本材料学会学術講演会講演論文集 62nd 2013年
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OS2110 発電水車用ステンレス鋳鋼SCS6の疲労き裂発生・進展挙動に及ぼす超音波ショットピーニングの影響
角田 志樹, 荒川 仁太, 林 義一郎, 曙 紘之, 加藤 昌彦, 菅田 淳
M&M材料力学カンファレンス 2012 _OS2110-1_ - _OS2110-3_ 2012年
受賞
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令和7年度 教育貢献賞
2026年3月 岡山大学 工学部
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令和5年度 研究功績賞
2024年3月 岡山大学 工学部
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令和3年度日本材料学会学術奨励賞
2022年5月
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令和2年度日本材料学会疲労部門委員会論文賞
2021年5月
共同研究・競争的資金等の研究
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高分子/カーボンの高機能グラデーション層による接着接合継手の耐久性能向上
研究課題/領域番号：25K17510 2025年04月 - 2028年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
荒川 仁太
配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）
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Ce-NF配合型ハイブリッド接着接合技術の開発とその信頼性評価
2025年04月 - 2028年03月
環境省 環境研究総合推進費
担当区分：研究代表者
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機械的効果と化学的効果を援用したCN対応革新的マルチマテリアル接合技術の開発
研究課題/領域番号：23K03593 2023年04月 - 2026年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
曙 紘之, 小川 裕樹, 荒川 仁太
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
抵抗スポット溶接，レーザ溶接，摩擦撹拌接合など各種接合技術は，自動車産業はもちろ
ん，多くの産業分野における重要技術である．中でもカーボンニュートラル達成のためには，異種材料を接合するマルチマテリアル接合が重要技術となる．本研究では，異種材料間にて適用可能である「接着接合」に注目し，元素拡散による化学的効果，ならびにマイクロレーザパターニングを用いた機械的効果双方を援用し，従来の接着接合技術と比較し，革新的な高強度・高耐久性を有するマルチマテリアル接着接合技術を開発することを目的とし，①接着剤との高い密着性を発現する被着材表面創製，②優れた強度・耐久性を有するマルチマテリアル接着接合継手の実現および破壊機構解明を実施する．
令和5年度においては， 元素拡散処理システムの改良および鋼板SPFC590Yを対象とし接着剤塗布面に対し元素拡散処理による元素拡散層の形成，ならびに高密度レーザを用いたマイクロレーザパターニングMLPの形成を実施した．
元素拡散処理システムの改良については，高周波誘導加熱コイル下部にステッピングモーター駆動ステージを取り付けることによりより広範囲への処理が可能となるよう改良を行った．また鋼板表層への表面処理については，クロムCrおよびニッケルNiの2種類の投射材を用いた元素拡散処理を施し，また高密度レーザを用い接着剤塗布面に対しMLPを直線型，波型，格子型に施し，その後の観察および各種分析により，Steel鋼板表層には所望の元素拡散処理およびMLP処理が可能であることを確認した．
翌年以降は，アルミニウム合金板AA5182に対しても同様の元素拡散処理およびMLP処理を施した後，Steel鋼板およびアルミニム合金板それぞれを炭素繊維強化プラスチック
CFRPと接着接合したせん断引張型マルチマテリアル接着接合継手を作製し，その静的強度特性ならびに動的強度特性を実験的に検討する予定である． -
高耐久性能を有する架橋型ガラス繊維複合レーザー溶接継手の開発
研究課題/領域番号：22K14148 2022年04月 - 2025年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
荒川 仁太
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
レーザ溶接継手での疲労強度向上効果に先立ち，摩擦攪拌接合（FSW）継手の疲労強度評価を実施している．同接合は他の接合方法に比べ，添加材が不要であることや異なる材料同士の接合も可能であることなどの多くの利点があり，中でも特性上溶接が難しいアルミニウム合金の接合に適している．そのため，自動車産業などでは，車体の軽量化に向け，アルミニウム合金，そして摩擦攪拌接合のさらなる導入に力を入れている．そこで本研究では，A5052の重ね合わせ摩擦攪拌接合継手の疲労強度評価として，EBSD解析，ビッカース硬さ，静的引張試験，疲労試験，弾塑性解析を行った．ビッカース硬さを調べたところ，フッキング付近から接合部中心にかけて母材に比べてビッカース硬さが低くなっていることがわかった．静的引張試験では，2回のうち，どちらもRS(ツール進行方向と回転方向が逆)側で破断し，破断の仕方も同様だった．フッキング先端ではなく，先端の少し手前から破断していることがわかった．疲労試験では，0.7kN~0.5kNにかけて急激に疲労寿命がのび，疲労限度は0.5kNとなった．また破断の仕方はRS側で破断するものの，引張試験の場合とは異なりフッキング部先端でき裂が発生し，そのき裂が進展し最終的に延性破壊を呈していることが確認された．また，詳細なSEMによる破面観察では，一方の端から疲労き裂進展が生じ，複数のき裂が合体しながら接合部表面に向かって成長していき最終的に延性破壊を呈する．なお，FEM弾塑性解析では，フッキングを考慮しない理想的なモデルを作成し，変位を指定することによる引張試験の解析を行った．その結果，上板と下板の隙間の先端ではなく，その少し手前でミーゼス応力は最大となることから，そこからき裂が発生すると考えられ，実際の引張試験においても同様の場所から破断していたことから同継手の破断特性が再現可能となった．
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エタノール射出型ジェットピーニングによる高耐久性を発現する接着接合技術の開発
研究課題/領域番号：20K22395 2020年09月 - 2022年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援 研究活動スタート支援
荒川 仁太
配分額：2860000円 （ 直接経費：2200000円 、 間接経費：660000円 ）
本研究では，接着接合体の耐久性能を向上させることを目的として，被着材表面にエタノール射出型のジェットピーニングを施すこととした．これより，接着接合体の強度向上となる支配因子であるアンカー効果，濡れ性，水素結合の効果を増強させることが期待できる．
これに対して，今年度は表面処理を施していない試験片を対象に接着接合体の耐久性能を把握した．また，実機では水劣化を生じることが想定されるので，水劣化の影響も併せて検討した．結果として，母材をSPCC材およびSUS材の両者において，耐久性能試験での破壊形態は接着層内部にき裂進展を呈する凝集破壊であった．また，水劣化を生じさせた試験片に関しては，SUS材においては水劣化無の試験片と比較して疲労強度に大きな差異はなかったが，一方でSPCC材においては水劣化によって大きく疲労強度が低下した．これは，SPCC材においては，水劣化によって接着層と母材の界面強度が低下したことに起因する界面破壊を呈したためである．これより，接着層と母材の界面強度を向上させるために表面処理を施すことは耐久性能を向上させるために重要であることがわかった． -
ガラス繊維強化を援用した高耐久性能を有するFe-摩擦攪拌点接合継手の開発
大畑財団研究助成
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エタノール射出型ジェットピーニングによる薄板金属材料およびCFRPの接着接合強度改善
サタケ基金助成金
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レーザパターニング表面処理による高耐久性能を実現する接着接合接手の開発
天田財団助成金(若手助成)
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持続可能なガラス架橋型レーザ接合継手の開発とその評価
公益財団法人JFE21世紀財団
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ガラス架橋型-薄板鋼板レーザ接合継手の疲労強度評価
日本鉄鋼協会研究助成
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微小疲労き裂における連続屈曲のメカニズム解明と異次元な寿命改善技術の確立
三菱マテリアル株式会社 共同研究助成
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ガラス繊維架橋効果による摩擦攪拌線接合(FSW)継手の耐久性能向上
天田財団助成金(一般助成)
担当授業科目
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工学基礎実験実習 （2025年度） １・２学期 - 火5～8
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工学基礎実験実習 （2025年度） １・２学期 - 火5～8
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機械工学演習1 （2025年度） 前期 - その他
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機械工学演習２ （2025年度） 後期 - その他
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特別研究 （2025年度） その他 - その他
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知の探研 （2025年度） １・２学期 - [第１学期]その他, [第２学期]木5～8
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工学基礎実験実習 （2024年度） １・２学期 - 火5～8
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工学基礎実験実習 （2024年度） １・２学期 - 火5～8
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機械システム工学演習１ （2024年度） 前期 - その他
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機械システム工学演習２ （2024年度） 後期 - その他
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機械工学演習1 （2024年度） 前期 - その他
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機械工学演習２ （2024年度） 後期 - その他
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特別研究 （2024年度） その他 - その他
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工学基礎実験実習 （2023年度） １・２学期 - 火5～8
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工学基礎実験実習 （2023年度） １・２学期 - 火5～8
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機械システム工学演習１ （2023年度） 前期 - その他
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機械システム工学演習２ （2023年度） 後期 - その他
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機械工学演習1 （2023年度） 前期 - その他
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機械工学演習２ （2023年度） 後期 - その他
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特別研究 （2023年度） その他 - その他
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工学基礎実験実習 （2022年度） １・２学期 - 火5～8
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機械システム工学演習１ （2022年度） 前期 - その他
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機械システム工学演習２ （2022年度） 後期 - その他