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アコースティック・エミッションを用いたボルトの塑性締め法の開発

Research Project

Project/Area Number 15760097
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

水谷 義弘  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特任助教授 (40337879)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsアコースティック・エミッション / ボルト締結 / ボルト / 塑性締め / 軸力 / 締結
Research Abstract

近年,ボルトの「緩み」や「疲労」に関するトラブルが発生しているが,ボルトの塑性域締付けはいずれにもメリットがある.しかし,通常のトルク管理による締結法では安定した塑性域締付けができず,回転角法やトルク勾配法といった大掛かりな装置を要する方法で締結を行わなければならない.そこで本研究では,材料が塑性変形するとアコースティック・エミッション(以下AEという)を発生することを利用して,簡単な装置で塑性域締付けを管理できる手法とその機器の開発を試みた.
昨年度までに,ボルト締結中のAE計測装置と計測ソフトウェアーを製作したが,1秒あたり1〜2個のAEしか取り込むことができず,場合によっては適切な判定ができなかった.そこで,本年度ははじめにAE計測装置とソフトウェアーを改良し,1秒あたり70〜80個のAEを計測できるようにした.次に,強度区分の異なる2種類の炭素鋼製ボルトについて締結試験を繰り返し行い,ボルトが塑性変形を開始する直前にAE発生数が減少することを明らかにした.最後に,AE発生数の変化からボルトの塑性変形開始点を判定するシステムを構築した.以下に本年度得られた結果を列挙する.
1)AE計測装置,AE計測ソフトウェアーを改良し,AEを高速に取り込めるようにした.
2)強度区分の異なる二種類の炭素鋼製ボルトについて締結試験を繰り返し行い,ボルト締結中のAEパラメータの特徴変化を調査した.
3)ボルトが塑性変形を開始する直前にAE発生数が減少することを明らかにした.AE発生数の変化からボルトの塑性変形の開始点を判定するシステムを作った.
4)本研究の成果について特許を出願し,国際会議と国内会議で成果報告をした.
5)本システムを実用化するためには,様々な材質や径のボルトについてAEの発生傾向を追加調査する必要がある.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2004

All Journal Article (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Development of a Plastic Region Tightening Method for Bolts using AE Techniques2004

    • Author(s)
      Yoshihiro Mizutani, Yu Kurokawa
    • Journal Title

      Progress in Acoustic Emission XII XII

      Pages: 279-286

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] アコースティック・エミッションを用いたボルトの塑性締め法の開発2004

    • Author(s)
      水谷義弘, 黒川悠
    • Journal Title

      日本実験力学会 講演論文集 No.4-2

      Pages: 179-182

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アコースティック・エミッション(AE)モニタリングによるボルトの塑性締め管理法とその装置2004

    • Inventor(s)
      水谷 義弘, 黒川 悠
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Industrial Property Number
      2004-240122
    • Filing Date
      2004-07-23
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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