2018 Fiscal Year Annual Research Report
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16K06057
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
遠藤 正浩 福岡大学, 工学部, 教授 (30168835)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳瀬 圭児 福岡大学, 工学部, 教授 (20580187)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 繰り返し往復すべり / 摩擦 / 摩耗 / 試験方法 / 試験装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「マイクロ・ナノスケール」のすべり量で「平方ミリスケール」の接触面が往復で繰り返しすべる現象の理解は、実際の多くの摩擦、摩耗、フレッティング、せん断型疲労き裂に関連する多くの損傷問題を解決するために重要で工学的な観点から研究の意義が高い。実験方法の開発とそれを用いてマイクロ・ナノスケールの往復繰り返しすべりによる摩擦摩耗の現象を解明することを目的であった。肉厚1 mm，外直径14 mmの円筒を有する２つの試験片の端面を互いに接触させ，軸ねじり疲労試験機を用いて軸まわりに相対的にねじることで，繰り返し往復すべり接触試験を実現させた．接触面に作用する圧縮力と摩擦力は２分力荷重計（軸荷重とトルク）で計測し，相対すべり量は２つの接触面近傍にそれぞれターゲットを設け，２台のレーザー変位計（現有）で測定した変位の差で計測した．先に，この実験方法でSCM435鋼とSUJ2軸受鋼のマイクロスケールの乾燥すべりの摩擦係数，摩耗特性を圧縮力，トルク，相対すべり量の振幅，平均値，位相差，周波数，すべり速度と波形，繰返し数の関数として研究した．最終年度では、ナノスケールの実験により柔軟に対応できるように、制御と測定のシステムを見直し、高精度に実験データを獲得できるようにした。具体的には、実験の制御と測定はLabVIEWを基本に統一的に再構成して一元化し、高精度で大容量のデータ取得の装置を新しく購入しでシステムに組み込むことにより、ナノスケール領域の研究を可能にする環境を整えた。レーザー変位計では100 nm近傍のすべり量の測定精度が悪い恐れがあるので，さらにナノスケール領域のすべり量測定を精度良く行うには、この問題を解決する必要がある。より高精度な分光式レーザー変位計を用いるか、あるいは４Kカメラとデジタル相関法を組み合わせて用いることによってこの問題は解決できるという結論に達した。
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