2019 Fiscal Year Research-status Report
次世代エネルギラインにおけるジョイント部ナノリークのメカニズム解明
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19K14877
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
大宮 祐也 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (40717203)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 金属接触 / 塑性変形 / シーリング / 金属ガスケット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各種プラントにおける完全密封：ゼロナノリークに関しては，ナノリークメカニズムの解明がネックとなり進んでいない．本研究ではゼロナノリークの可能性が十分にあるメタルシールガスケットを対象とし，精密冶具を作成しメタル表面の変形挙動を測定および測定結果を用いた数値解析を行い，ナノリークメカニズムを明らかにすると共に，メタルシールガスケットを用いたジョイント部からのリーク量の推定方法およびナノリークを考慮したジョイント部設計方法の確立を目指す．
本年度は以下の結果が得らえた。
（１）金属表面の変形挙動を測定できる精密治具を作成し，金属表面プロファイルが圧縮前後で十分に測定できることを確認した．異なる表面粗さを有する試験片を用い，金属表面プロファイルの変化挙動の差異について検討し，粗さの大きい試験片ほど最大変形量が大きくなることが明らかにした.
（２）接触する金属同士の硬度差の影響について，次のことを明らかにした．試験片側のRpk(突出山部)は硬度差が増大するにつれてRpkの変化量が増大した.Rk(コア部)は変化量はRpkよりは全硬度差において少量であるが，Rpkと同様に硬度差が増加すれば変化量も増加した.また，Rvk(突出谷部)は粗さパラメータの中で最も全硬度差で変化量が小さく，硬度差の増加にしたがって変化量が増加しなかった
（３）圧縮荷重を変化させ試験片側のRpk(突出山部)，Rk(コア部)，Rvk(突出谷部)の変化について検討した．圧縮荷重を大きくすことで，それぞれの変化量は大きくなるが，Rk，Rvkの変化量は小さいことが明らかとなり，完全接触には，特にRvkの大きさに注意する必要があることが示唆された．
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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
現在まで，精密治具の作成，金属接触変形挙動ともに上記の結果を得ており概ね計画通り進んだ．
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| Strategy for Future Research Activity |
上記のように研究は概ね計画通りに進み，金属接触変形挙動についても明らかにした．来年度では，金属接触挙動と密封の関係について明らかにする．また，今年度達成できなかった３次元有限要素応力解析についても実施する．得られた結果をまとめ，学会発表および論文作成を行う．
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| Causes of Carryover |
初年度の購入予定のヘリウムリークディテクタを購入しなかったためである，これはリーク試験を次年度としていることで，初年度に購入する必要性が大きくなかったためである．次年度に購入を予定している．
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