2016 Fiscal Year Research-status Report
スキー滑走のための誘電特性を利用した雪面摩擦の研究
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16K01656
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
香川 博之 金沢大学, 機械工学系, 講師 (40251938)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | スキー / 雪 / 摩擦 / 真実接触 / 誘電特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
倒立型偏光顕微鏡を使って雪表面を低温下で観察できる装置を作成した。光源はLEDとした。接触圧を調整できるように錘の質量を変えて雪面を透明板に押し付けるようにした。低温実験室において、温度を変えて接触面積の測定を試みた。大まかなデータ収集を行い、実験を行う上での装置の問題点などを明らかにした。
櫛型電極を内蔵した滑走体モデルを使って、LCRメータにより誘電特性を測定できる装置を作成した。低温下でも安定して計測できることを確認した。また、氷や水を使って誘電特性を調べ、摩擦により発生すると考えられる融解水を検出できる設定条件を探した。
雪面摩擦特性を調べるため、ウインチで滑走体を牽引する直線滑走装置を開発した。室温におけるモデル実験とは異なり、実際の雪面では摩擦係数が非常に小さいために滑走体が滑らかに安定して滑走しない場合があったため、ウインチによる方法をやめ、単軸ステージを使った装置を新たに作成した。これにより、様々な速度における摩擦特性を測定できるようにした。また、これまでに行ってきた大型回転円盤による実験結果との整合性について調べる実験を行った。ただし、温度制御の問題で、－１℃の高温条件時に雪表面が少し融けるというハプニングが発生したため、次年度に再実験を行う予定である。
次年度に予定していた連続摺動装置を試作し、装置の問題点等を明らかにした。予備実験を行い、連続摺動により融解水が発生することも確認した。
実験は、防災科学技術研究所千票防災研究センター新庄雪氷環境実験所（山形県）の低温実験室および電気通信大学菅平宇宙電波観測所（長野県）の屋外にて行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
直線滑走装置の牽引方法をウインチ式から単軸ステージ式に変更したことや、－１℃の高温条件下で雪表面が融けるというトラブルが発生したが、計画していた実験を行うための装置を一通り完成させることができた。また、それらの装置を使って予定してた大まかなデータ収集を行うことができた。さらに、次年度作成する予定だった連続摺動装置を試作できたことが理由である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次は、連続摺動装置を完成させ、融解水が発生する条件下での摩擦特性を詳細に調べる。また、前年度に作成した装置を使って、できるだけ多くの条件のデータを収集する。さらに、滑走体の材料を変えて実験を行えるようにする予定である。
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