| Project/Area Number |
21K03830
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
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| Research Institution | Shiga University |
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Principal Investigator |
Mitsui Shingo 滋賀大学, データサイエンス学系, 助教 (10714438)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 龍太郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別助教 (00828189)
新谷 正義 石川県工業試験場, 機械金属部, 技師 (20909337)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 転がり疲労 / 機械学習 / X線残留応力測定 / cosα法 / 異常検知 / 多変量解析 / 残留応力測定 / 半価幅測定 |
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| Outline of Research at the Start |
鉄道レールは車輪と繰り返し接触することにより転がり疲労が発生して、様々なレール損傷を引き起こす。しかし、全国的にレールの老朽化が激しいにもかかわらず損傷の定量的な評価が出来ていない。そこで本研究では、レール等の表面の残留応力および回折環半価幅の分布測定を行い、統計的解析手法である多変量解析および機械学習を用いて転がり疲労を定量的に評価する技術を開発することを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
The evaluation of rolling contact fatigue is an important issue, but has not been sufficiently elucidated. This is because rolling contact fatigue occurs due to various factors, and the development of quantitative evaluation methods is required. In this study, a quantitative evaluation of rolling contact fatigue was conducted using machine learning of a large amount of measurement data from a developed high-speed X-ray residual stress measurement system. This research enabled the anomaly detection of crack locations on used rails and developed a method for the evaluation of temporal changes in rolling contact fatigue of bearing steel subjected to thrust load tests.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
転がり疲労は、レールや軸受、ローラー、歯車など様々な機械部品の強度や寿命を予測するために重要な指標となる。本研究により転がり疲労の定量的評価が可能となると、社会インフラである鉄道レールの効率的な交換が可能となり、人手やコストの大幅な削減に貢献できる。機械部品や金属構造物の余寿命評価が可能となると安全性の向上だけでなく製品開発にも活かせるなど産業的にも利点がある。産業競争力強化にもつながるため社会的意義も大きい。
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