2003 Fiscal Year Annual Research Report

次世代キャビテーション・ショットレス・ピーニングの構築

Research Project

Project/Area Number	14350049
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	祖山均東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90211995)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山中将東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20292229) 渡辺豊東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10260415)
Keywords	ピーニング / キャビテーション / 衝撃力 / 噴流 / 塑性変形ピット / チタン合金 / 圧縮残留応力 / シミュレーション
Research Abstract	本研究では,キャビテーション気泡の崩壊時に生じる衝撃力を有効利用して汎用の機械部品を高強度化するキャビテーション・ショットレス・ピーニングの構築を目的とし,従来の水中キャビテーション噴流よりも加工能力が大きく,また水を満たした水槽が必要ない気中キャビテーション噴流を利用して,キャビテーション衝撃力の負荷応力分布に着目して研究を遂行する。初年度の知見を踏まえ,第2年度は以下の研究項目を実施した。 1.キャビテーション衝撃力の負荷応力分布の解明本ピーニングのモニタリング法を確立するために,レーザドップラ式非接触振動計により非接触で加工物の振動を計測し,PVDFフィルムによる衝撃力の計測結果との相関を明らかにした。 2.負荷応力分布と表面改質効果の解明本ピーニングにより加工した塑性変形ピットの形状を詳細に計測して,本ピーニングにおける個々の衝撃力の負荷応力分布を明らかにした。 3.機械要素の表面改質への展開機械要素のピーニングに用いられている従来技術であるショット・ピーニングと本ピーニングにづいての相関を考慮して,圧縮残留応力の導入,疲労強度向上の観点から,同一の試験片を用いて比較を行い,両ピーニングの相違を明らかにした。圧縮残留応力の導入とピーニング加工時間との関係を明らかにするために,ピーニングによる塑性変形ピットの大きさを考慮したシミュレーションを行い,実験により計測した圧縮残留応力の経時変化を解明して,その最適加工時間を明らかにした。 4.トライボロジー分野への展開本ピーニングによるトライボロジー分野への展開を図るために,ジェットエンジンの部材でフレッチング損傷を生じているチタン合金について,本ピーニングによる応用の可能性を明らかにするために,残留応力を計測し,チタン合金への圧縮残留応力導入を実証した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 祖山均, 斎藤健一: "キャビテーション・ショットレス・ピーニングにおける残留応力と衝撃応力分布の関係"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. VI. 145-146 (2003)
[Publications] 祖山均, 二川正敏: "キャビテーション気泡の崩壊衝撃力によるカバレージの経時変化の数値シミュレーション"日本機械学会東北支部第39期秋季講演会講演論文集. 031-2. 73-74 (2003)
[Publications] D.O.Macodiyo, H.Soyama, K.Saito, M.Saka: "Improvement of Fatigue Strength on Duralumin by Cavitation Shotless Peening"Proc.Internional Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2003. (CD-ROM). 1-5 (2003)
[Publications] H.Soyama, K.Sasaki, D.Odhiambo, M.Saka: "Cavitation Shotless Peening for Surface Modification of Alloy Tool Steel"JSME International Journal. 46A・3. 398-402 (2003)
[Publications] D.Macodiyo, H.Soyama: "Cavitation Shotless Peening for Improvement of Fatigue Strength of Carbonized Steel"International Journal of Fatigue. 25・9-11. 1217-1222 (2003)
[Publications] 祖山均, 本間加奈: "レーザドップラ振動計によるピッティング損傷のモニタリング"日本機械学会東北支部第39期総会・講演会講演論文集. 041-1(発表予定). (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

次世代キャビテーション・ショットレス・ピーニングの構築

Principal Investigator

祖山 均 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90211995)

Research Products

[Publications] 祖山 均, 斎藤 健一: "キャビテーション・ショットレス・ピーニングにおける残留応力と衝撃応力分布の関係"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. VI. 145-146 (2003)

[Publications] 祖山 均, 二川 正敏: "キャビテーション気泡の崩壊衝撃力によるカバレージの経時変化の数値シミュレーション"日本機械学会東北支部第39期秋季講演会講演論文集. 031-2. 73-74 (2003)

[Publications] D.O.Macodiyo, H.Soyama, K.Saito, M.Saka: "Improvement of Fatigue Strength on Duralumin by Cavitation Shotless Peening"Proc.Internional Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2003. (CD-ROM). 1-5 (2003)

[Publications] H.Soyama, K.Sasaki, D.Odhiambo, M.Saka: "Cavitation Shotless Peening for Surface Modification of Alloy Tool Steel"JSME International Journal. 46A・3. 398-402 (2003)

[Publications] D.Macodiyo, H.Soyama: "Cavitation Shotless Peening for Improvement of Fatigue Strength of Carbonized Steel"International Journal of Fatigue. 25・9-11. 1217-1222 (2003)

[Publications] 祖山 均, 本間 加奈: "レーザドップラ振動計によるピッティング損傷のモニタリング"日本機械学会東北支部第39期総会・講演会講演論文集. 041-1(発表予定). (2004)

祖山均東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90211995)

[Publications] 祖山均, 斎藤健一: "キャビテーション・ショットレス・ピーニングにおける残留応力と衝撃応力分布の関係"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. VI. 145-146 (2003)

[Publications] 祖山均, 二川正敏: "キャビテーション気泡の崩壊衝撃力によるカバレージの経時変化の数値シミュレーション"日本機械学会東北支部第39期秋季講演会講演論文集. 031-2. 73-74 (2003)

[Publications] 祖山均, 本間加奈: "レーザドップラ振動計によるピッティング損傷のモニタリング"日本機械学会東北支部第39期総会・講演会講演論文集. 041-1(発表予定). (2004)