Development of TMA based nanoindentation creep test procedure and evaluation of long-term viscoelastic properties at elevated temperature

• Project/Area Number: 24560112
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Materials/Mechanics of materials
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: TSUJI Hirokazu 東京電機大学, 工学部, 教授 (10163841)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KOBAYASHI Takashi 沼津工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (10161994)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: インデンテーション試験 / クリープコンプライアンス / シール材料 / 弾性体・粘弾性体の対応原理 / 時間－温度換算則 / フランジ締結体 / 粘弾性 / 弾性体－粘弾性体の対応原理

Outline of Final Research Achievements

Indentation creep test was carried out using TMA with Berkovich indenter to evaluate the viscoelastic characteristics of sealing products. The time-temperature superposition principle was applied to obtain the master curve of the creep compliance of gasket material at elevated temperature. The elastic-viscoelastic correspondence principle was also applied to estimate the gasket creep strain in the flanges from the master curve of the creep compliance. Gasket creep strain rate can be predicted at an elevated temperature for a long term of 10 years. Estimation of the gasket creep strain rate in the flanges shows a good agreement with the experiment data.

Research Products

• [Journal Article] 非石綿シートガスケットの高温・長期粘弾性特性の評価とガスケット選定指針の提案 (2013)
  • Author(s): 辻 裕一，山口篤志，金田 忍
  • Journal Title: ボイラ研究 Volume: 381 Pages: 9-14
  • NAID: 10031191313
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ナノインデンテ―ション法によるガスケットの長期・高温粘弾性特性評価―長時間側の評価方法の検討― (2014)
  • Author(s): 橋本純平，長谷川 就，小林隆志，辻 裕一
  • Organizer: 山梨講演会
  • Place of Presentation: 山梨大学工学部（山梨県甲府市）
  • Year and Date: 2014-10-18
• [Presentation] 高温におけるフランジ締結体のボルト軸力変化とガスケット変形挙動 (2014)
  • Author(s): 鈴木洋輔，小林隆志，佐藤広嗣
  • Organizer: 山梨講演会
  • Place of Presentation: 山梨大学工学部（山梨県甲府市）
  • Year and Date: 2014-10-18
• [Presentation] フランジ締結体の密封特性に与える温度の影響 (2014)
  • Author(s): 小林隆志，鈴木洋輔， 佐藤広嗣
  • Organizer: 山梨講演会
  • Place of Presentation: 山梨大学工学部（山梨県甲府市）
  • Year and Date: 2014-10-18
• [Presentation] 押込み試験による予ひずみを考慮したガスケットの長期・高温粘弾性特性評価 (2014)
  • Author(s): 橋本純平, 長谷川 就, 小林隆志，辻 裕一
  • Organizer: 日本機械学会2014年度年次大会
  • Place of Presentation: 東京電機大学（東京都足立区）
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-10
• [Presentation] ナノインデンテ―ション法によるガスケットの長期・高温粘弾性特性評価―塑性変形を考慮した評価―
  • Author(s): 橋本純平，長谷川 就，小林隆志，辻 裕一
  • Organizer: 山梨講演会
  • Place of Presentation: 山梨大学工学部
• [Presentation] ナノインデンテーション法によるガスケットの長期・高温粘弾性特性評価―球状圧子による粘弾性特性評価―
  • Author(s): 長谷川 就，橋本純平，山口篤志，辻 裕一
  • Organizer: 山梨講演会
  • Place of Presentation: 山梨大学工学部
• [Presentation] 高温におけるフランジ締結体のガスケット変形量の測定
  • Author(s): 小林 隆志，佐藤 広嗣，鈴木 洋輔，辻 裕一
  • Organizer: 山梨講演会
  • Place of Presentation: 山梨大学工学部
• [Presentation] ナノインデンテーション法による非石綿シートガスケットの高温・長期粘弾性特性の評価
  • Author(s): 辻 裕一，宮沢裕也，山口篤志，小林隆志
  • Organizer: 日本高圧力技術協会，平成２４年度秋季講演会
  • Place of Presentation: 北九州市立男女共同参画センター（福岡県）
• [Presentation] ナノインデンテーション法によるガスケット材料の高温粘弾性特性評価
  • Author(s): 石井尚樹，宮沢裕也，萩原正洋，山口篤志，辻 裕一
  • Organizer: 日本機械学会 M&M2012材料力学カンファレンス
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県）
• [Book] HPIS Z108: 2014 「ボルト締めフランジ締結体用ガスケットの分類及び特性評価指針」 (2014)
  • Author(s): 辻裕一、小林隆志 他
  • Total Pages: 33
  • Publisher: 日本高圧力技術協会規格