Development of the entire rolling bearing simulator using a combined approach between particle method and surrogate model

• Project/Area Number: 25K07562
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
• Research Institution: Japan Aerospace EXploration Agency
• Principal Investigator: 根岸 秀世 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究領域主幹 (20568208)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 雅裕 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10589295) ; 雨川 洋章 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (20533607) ; 間庭 和聡 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (90747958)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 転がり軸受 / CFD / 粒子法 / サロゲートモデル / 丸ごと解析

Outline of Research at the Start

本研究では、複雑形状や剛体運動の扱いが容易で固体/液体/気体を統一的な計算原理で扱うことが可能な粒子法を採用し、計算コストが課題となる部分は機械学習によるサロゲートモデルを導入することで、転がり軸受内のマルチスケール・マルチフィジックスを考慮可能な軸受まるごとシミュレータを世界に先駆けて開発する。これにより軸受内全体の潤滑膜を把握・制御し、省資源・省エネルギー化に資する軸受設計・運用方法の提案を実現する。