1992 Fiscal Year Annual Research Report
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04454087
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
太田 正光 東京大学, 農学部, 助教授 (20126006)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三城 昭義 新潟大学, 農学部, 助教授 (90012004)
吉原 浩 東京大学, 農学部, 助手 (30210751)
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| Keywords | 木材切削 / 高速切削 / 低速切削 / 高速度ビデオ / 破壊形態 / みかけの剛性 / 衝撃破壊 / き裂 |
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| Research Abstract |
1.本年度はまず、切削面の形態が切削速度によってどのように異なるかを調べた。スプルースの気乾材を試験体とし、静的ならびに衝撃的に切削した木口面を、走査電子顕微鏡を用いて観察した。その結果、静的に切削した加工面は個々の組織の変形や、繊維方向へのき裂の発生が確認され、一方、衝撃的に切削した加工面は細胞の乱れが少なく、刃物による加工を確認することができた。すなわち衝撃的に切削した方が、静的に切削するよりも滑らかな切り口を形成することが分かった。
2.つぎに、切削速度による破壊過程の違いを明確にする実験を設定した。5〜70m/secの範囲の切削速度で切削できる試験装置を準備し、カンチレバー型の試験体の切削過程を高速度ビデオにより撮影、観察した。刃物は歯数2の特製丸鋸を使用した。その結果、破壊ならびに切削の形態は、切削速度が低い場合には繊維方向へのき裂が進展するが、高くなるとカンチレバー部分がきれいに切断される形態へと変化した。切削形態は4つのタイプに分類することができた。
3.上記の破壊形態の違いは、切削速度が増加することにより被削材のみかけの剛性が増加することによるものと考えられたので、試験体の高さを変化させることでみかけの剛性の変化をモデル化した実験を行ない、切削速度を変化させた実験と比較した。実験の結果、試験体が薄いものから厚いものにそれぞれ変化すると、逃げ型から折れ型へ、そして折れ型から切削型へと破壊および切削形態が変化することが分かった。すなわち切削速度による破壊過程の違いは、見かけの剛性の違いにその主因があることが判明した。
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