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Mechanism of fatigue damage of materials under six-axial random vibration and evaluation testing method

Research Project

Project/Area Number 17K14556
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionOkayama University (2018-2019)
Yokohama National University (2017)

Principal Investigator

Sakamoto Junji  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (50752052)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords疲労損傷 / 多軸ランダム振動 / 非比例負荷 / 共振 / アルミニウム合金
Outline of Final Research Achievements

We investigated a fatigue fracture of a material subjected to multi-axis random vibration which complicatedly changes the amplitude and direction. In the case of a material with a simple shape, the material could vibrate in a resonance mode. Therefore, there is a possibility that the fatigue strength can be evaluated using the stress in the direction with the largest load. In the case of a material with a complicated shape, the material could vibrate in a few resonance modes. Therefore, there is a possibility that the fatigue strength cannot be evaluated using only the stress in the direction of the largest load. The evaluated fatigue strength might be higher than the actual fatigue strength.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自動車や航空機をはじめとする輸送機器等の機械・電子機器は、使用時に大きさや方向が複雑に変化する多軸ランダム振動を受ける場合が多い。そこで本研究では、多軸ランダム振動を受ける材料の疲労損傷メカニズム解明および評価試験法の構築を目的として、実験による検討を行った。その結果、多軸ランダム振動時の材料の疲労損傷に関して、知見を得た。本成果は、機械・電子機器等の長期信頼性の確保かつ無駄のない最適な強度設計に貢献できると期待される。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Analysis of fatigue damage of aluminium alloy under multiaxial random vibration2018

    • Author(s)
      Junji Sakamoto, Tadahiro Shibutani
    • Journal Title

      Procedia Structural Integrity

      Volume: 13 Pages: 529-534

    • DOI

      10.1016/j.prostr.2018.12.087

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 多軸ランダム振動下のA5056アルミニウム合金の疲労寿命予測2020

    • Author(s)
      山田朋佳、坂本惇司、多田直哉、上森武
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会中国四国支部第47回若手フォーラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 多軸ランダム振動を受ける材料の疲労寿命2020

    • Author(s)
      坂本惇司
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会中国四国支部第47回若手フォーラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 六軸ランダム振動による疲労破壊2019

    • Author(s)
      坂本惇司
    • Organizer
      機能限界加速試験による高品質設計技術コンソーシアム公開シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 多軸ランダム振動下のアルミニウム合金の疲労強度評価2019

    • Author(s)
      坂本惇司、山田朋佳、多田直哉、上森武、澁谷忠弘
    • Organizer
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 多軸ランダム振動を受ける材料の疲労損傷とは?2019

    • Author(s)
      坂本惇司
    • Organizer
      日本機械学会「中国四国機素潤滑設計技術研究会」第72回「中国四国支部MD&T研究会」第70回
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 多軸ランダム振動によるA5056アルミニウム合金の疲労破壊挙動2019

    • Author(s)
      山田朋佳、坂本惇司、多田直哉、上森武
    • Organizer
      日本塑性加工学会中国四国支部第20回学生研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 多軸ランダム振動下のアルミニウム合金の応力場とそれに及ぼすショットピーニングの影響2019

    • Author(s)
      坂本惇司
    • Organizer
      日本材料学会第68期学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of fatigue damage of aluminium alloy under multiaxial random vibration2018

    • Author(s)
      Junji Sakamoto, Tadahiro Shibutani
    • Organizer
      22nd European Conference on Fracture
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多軸ランダム振動を受けるアルミニウム合金の疲労破壊挙動2018

    • Author(s)
      坂本惇司、澁谷忠弘
    • Organizer
      日本材料学会第67期学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 多軸ランダム振動下の材料の応力場の算出方法の検討2017

    • Author(s)
      坂本惇司、澁谷忠弘
    • Organizer
      2017年度春季ばね及び復元力応用講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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