2019 Fiscal Year Research-status Report
蛍光観察による新規的レオロジー測定技術の開発と潤滑膜その場観察への応用
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18K13677
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
大津 健史 大分大学, 理工学部, 准教授 (10634488)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | トライボロジー / 弾性流体潤滑 / レオロジー / 蛍光観察 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では，機械システムの基となる機械要素の潤滑技術の発展を目的に，「潤滑膜内の油のレオロジー特性」を測定できる技術の構築と，それを応用した油膜内のレオロジーの理解について研究を進める．2019年度の研究では，前年度に構築した測定システムを用いた応用実験，およびサファイアアンビルセルによる高圧下での蛍光スペクトル測定を行った．
測定システムを用いた応用実験では，様々な荷重(接触圧力)下での観察，およびスペクトル測定を行い，潤滑膜内の油の状態について解析を行った．実験を通して，各種条件で観察，およびスペクトル測定が可能であり，装置の性能とその適用範囲について確認することができた．また，実験結果より，接触圧力が高まるとともに，接触域内の油の粘度が上昇し，ある圧力条件からは油が固体化(粘弾性・弾塑性体へ遷移)することが分かった．これは圧力条件とともに接触域の潤滑状態が流体潤滑から弾性流体潤滑へ移行することを示しており，潤滑状態図を用いた理論的検討により，潤滑条件と実験結果との整合性も確認された．これらの結果より，本測定システムを用いることで，各種接触圧力条件における油膜のレオロジー測定が可能であるといえる．また，高圧環境での蛍光特性の基礎的な知見を得るため，サファイアアンビルセルを用いた実験も行い，蛍光強度比と圧力の関係性を検討した．その結果，強度比は圧力とともに低下し，油が固体化する条件では1以下となることが示された．さらに，強度比と粘度の関係性は，前年度の研究で得られた温度変化による実験結果とほぼ一致した．これらの結果より，蛍光特性と油のレオロジーの関係性について，圧力と温度の両側面から理解でき，その現象を整理することが可能となった．
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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
2019年度は，当初の計画であった測定システムに関する応用実験を行い，各種接触圧力条件における油膜内のレオロジー特性を理解することができた．また，蛍光スペクトルから粘度を求める際のキャリブレーションについて，高圧環境での測定結果から検討することができ，これまでの結果と一致することも分かった．よって，おおむね順調と評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，応用実験として，転がり－すべり条件での測定を行い，油膜形成におけるすべりの影響について検討を進める．また，接触域内での2次元的な粘度分布の解析も進め，各種条件での粘度分布の変化を調べる．さらに，運転条件とレオロジー特性の関係性を整理し，従来理解との比較・検討も行う．
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| Causes of Carryover |
物品費，旅費が当初の計画よりも安価となったため，次年度使用額が生じた．これについては，2020年度の物品費として，油膜観察実験に必要な試験片，光源等の購入に使用する予定である．
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Research Products
(1 results)
