磁歪材料を用いたネジ内部軸力評価デバイスの開発および多機能化

• Project/Area Number: 24K07229
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 森 孝太郎 茨城大学, 応用理工学野, 講師 (40712740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成田 史生 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (10312604)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 磁歪材料 / ネジ / センシング / 構造ヘルスモニタリング

Outline of Research at the Start

ネジは多くの機械，構造物で固定のために用いられているが，ネジによる固定では，締結力の低下や締め過ぎによる変形が問題となる．このネジの弛みや締め過ぎは破壊の原因となるため，適切なトルクでの締結が重要となる．
本研究は，外部からの力に対して磁化が変化する磁歪材料を用いて感知機能を有するネジおよびワッシャーの開発および特性向上を目指し，感知・締結特性を理論的・実験的に解明するものである．また，ネジの軸力評価システムだけでなく，環境発電やき裂検知への応用についても検討し，ネジ型デバイスの設計理論・技術の確立も目指す．