1995 Fiscal Year Annual Research Report
赤外線サーモグラフィを用いたセラミックス材料のすべり接触摩耗状態の計測
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07750112
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
阪上 隆英 大阪大学, 工学部, 助教授 (50192589)
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| Keywords | トライボロジ / 赤外線サーモグラフィ / すべり接触 / 摩耗 / 赤外線透明材料 / 熱弾性応力測定 / 接触応力 |
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| Research Abstract |
本研究では、赤外線サーモグラフィおよび赤外線透過材料を用いて,材料のすべり接触時の接触面における摩擦・摩耗状態の動的観察を行った.さらに,熱弾性効果に基づく応力測定原理による接触応力測定法の開発を行った.研究成果を以下にまとめる.
(1)被測定物をサファイア等の赤外線透過材料にすべり接触させた時,接触面の温度分布を赤外線サーモグラフィを用いて赤外線透過材料越しに計測できる測定システムを試作した.本システムを用いて,金属材料,プラスチックおよびセラミックスのすべり接触時の接触面の温度分布計測を行い,接触圧力およびすべり速度と温度分布の関係を調べた.
(2)軸受用金属材料と赤外線透明サファイアを用いて,金属材料の動的摩耗状態をリアルタイムに計測した.さらに,摩耗時の接触面における発熱および熱拡散挙動を調べるため,有限要素法による数値解析を行った.
(3)赤外線透過材料と接触する物体の接触面の応力分布計測に関する検討を行った.球面の接触面を有する赤外線透明フッ化バリウムとアクリル間の接触応力分布を計測した.計測された接触応力分布はヘルツの理論に一致しており,熱弾性応力測定が赤外線透明材料越しの接触応力測定にも適用できることが明らかとなった.
本研究成果より,赤外線透明材料と赤外線サーモグラフィを用いた接触面の温度分布計測およびこれによる摩擦・摩耗状態あるいは接触応力評価が可能なことが実証され,今後本計測手法を発展させる上での重要な知見が得られた.
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[Publications] T.SAKAGAMI,K.OGURA,M.SHODA: "Thermal Sensing and Imaging of the Dry Sliding Contact Surface Using IR Thermo-Microscope" SPIE Proceedings Series,Thermosense XVII,Int.Conf.on Thermal Sensing and Imaging Diagnostic Applications. 2473. 263-272 (1995)
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[Publications] T.SAKAGAMI,K.OGURA: "Applications of Infrared Thermographyin Contact Mechanics" Proc.of Conferenceon Advanced Technology in Experimental. 229-233 (1995)
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[Publications] 阪上隆英,小倉敬二: "赤外線画像による材料内部欠陥の検出" 精密工学会誌. 61. 630-635 (1995)
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[Publications] 阪上隆英,小倉敬二,川田昌宏: "サーモグラフィックNDTによるCFRPの損傷計測" 日本機械学会講演論文集. No.95-2(Vol.A). 201-202 (1995)
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[Publications] 阪上隆英,小倉敬二,山中秀介: "サーモグラフイによる複合材料の人工欠陥および実損傷の計測" サーモグラフイによる非破壊評価技術シンポジウム論文集. 35-40 (1995)
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[Publications] 小倉敬二,阪上隆英,正田昌宏: "赤外線サーモグラフイのトライボロジ計測への適用" サーモグラフイによる非破壊評価技術シンポジウム論文集. 123-128 (1995)
