2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14550120
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
京極 啓史 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70153236)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 智久 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (70334513)
桃園 聡 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (70262300)
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| Keywords | 接触 / 摩耗 / 凝着 / 摩耗形態 / 真実接触 / 表面粗さ / 摩擦 / 接線力 |
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| Research Abstract |
本研究はBurwellとStrangの遷移モデルを直接観察により検証する試みである。すなわち、ランダムに分布した表面粗さを持つ表面が(滑らずに)せん断応力をうけて接触していると単純化し、荷重(垂直、せん断)を変化させていくに伴って、粗さ突起の真実接触点の変形と見かけの接触部の変形を測定することによって、軽荷重状態から重荷重状態の遷移条件を定量的に求め、マイルド摩耗からシビアー摩耗への遷移という摩耗の重要な現象を定量的に扱う理論の基礎となることを意図している。本年度は主として,高倍率接触顕微鏡を既存の滑り出し接線力・摩耗試験機に組みこむための検討と予備実験として、下記を行った。
・研究代表者らが以前行った理論解析・実験結果をもとに、垂直応力およびせん断応力がかかる場合の真実接触点分布を数値解析で見積もった。
・真実接触面積の遷移を知るため、まず単一突起に着目し、市販の金属顕微鏡を用いて断面方向の変形を観察する装置を開発した。
・申請者らの行った、Burwell-Strangの概念に基づくすべり線場理論解析と比較するため、単一くさびの押し込み・せん断による変形について有限要素法を用いて計算を行った。また、すべり線場モデルと、数値解析結果・実験結果との比較を行い、モデルによる予測結果と良い一致を示すことがわかった。
なお、来年度は、実際の粗面に対し接触顕微鏡を使った摩耗の観察実験を行い、モデルの検証を行う。
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