1995 Fiscal Year Annual Research Report
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06650116
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
隆 雅久 青山学院大学, 理工学部, 教授 (60082799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三澤 章博 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (00148123)
岡田 昌志 青山学院大学, 理工学部, 教授 (60082830)
三輪 修三 青山学院大学, 理工学部, 教授 (00082793)
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| Keywords | 粘弾性 / 偏摩耗 / 光粘弾性 / 接触振動 / 粘弾性損失エネルギ / 回転接触 / 直交圧縮負荷 / 実験力学 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は接触負荷を受けつつ回転する粘弾性円板,例えばゴムタイヤなどに生ずる周期的偏摩耗の基本的発生メカニズムを解明することである.本研究では,非一様温度場における粘弾性円板内に生ずる応力場および温度場の解明,回転粘弾性円板の接触振動問題,回転粘弾性円板と摩耗機構の温度場の関係という三つのステップに分け研究を遂行するという計画を設定した.
先ず前年度(平成6年度)までの研究では,回転粘弾性円版と接触負荷とを組み合わせた実験モデルを用いたシミュレーションにより,本研究課題である回転粘弾性円板に生ずる異常摩耗は,材料の粘弾性力学挙動の影響が支配的であることがわかり,加えて系の固有振動が大きく影響することが判明した.
さらに,本年度は回転粘弾性円版の周に沿って周期的に生ずる応力分布を解析する準備段階として,画像処理支援光粘弾性解析法を新たに開発し,それを用いて直交圧縮負荷が作用する円板モデルの応力・ひずみ解析を行った.この研究結果を受けて,同材質の矩形平板に剛体円筒が回転接触する実験的モデルを用いて,光粘弾性応力解析を試みた.これにより回転接触近傍の粘弾性応力・ひずみの評価に成功し,同様のモデル対して従来より行われてきた数値解析結果に比較し十分妥当でありかつ信頼性を有する結果を得た.本研究における回転接触負荷を受ける粘弾性体内部の応力・ひずみ解析は,粘弾性体内部の一点に着目すれば,回転粘弾性円板内部の一点におけるそれと等価であるといえ,初期の目的は十分に達しえたといえる.
さらに,簡単な振動モデルを用いた理論的・数値的シミュレーションにより,接触負荷を受ける回転粘弾性円板に見られる振動現象は材料の粘弾性力学挙動の影響を顕著に受けることにより生ずることが判明した.さらに,熱伝導解析により回転円板に生ずる温度場を理論および数値的に評価を行った.
以上の研究成果は日本機械学会論文集A偏,1995年度米国実験力学学会(Society for Experimental Mechanics), Time Dependent Materialに関する第1回実験力学国際会議(TDM'95; 1st. International Conference on Experimental Mechanics of Time Dependent Materials),第72回日本機械学会通常総会講演会のインターナショナル・セッション等において発表され,十分な反響を得ている.
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Daisuke AYAME, Jin'ichiro GOTOH Masahisa TAKASHI: "Stress Analysis around Contact Resion in Viscoelastic Plate with Rigid Cylinder" 72 th JSME Spring Annual Meeting, Waseda, Tokyo (Japan). VI. 102-105 (1995)
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[Publications] Jin'ichiro GOTOH, Hitoshi HORIE Akihito MISAWA, Masahisa TAKASHI: "Photovisooelastic Method for Time Dependent Stress and Strain Analysis under Non-proportional Loading" 1995 SEM Spring Conference and Exhibits, GrandRapids, MI (USA). 234-241 (1995)
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[Publications] Daisuke AYAME, Jin'ichiro GOTOH, Akihiro MISAWA, Masahisa TAKASHI: "Photoviscoelastic Stress Analysis in a Strip Plate under Rolling Contact" 1st International Conference on Mechanics of Time Dependent Materials. 218-223 (1995)
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[Publications] 堀江 仁,後藤仁一郎,三澤章博,隆 雅久: "光粘弾性法による非比例直交圧縮負荷円板の応力・ひずみ解析" 日本機械学会論文集(A編). 61-591. 2489-2494 (1995)
