2009 Fiscal Year Annual Research Report
レーザーピーニング処理を用いた航空機部材の軽量化と疲労安全性向上に関する研究
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20560068
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
越智 保雄 The University of Electro-Communications, 電気通信学部, 教授 (70017416)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松村 隆 電気通信大学, 電気通信学部, 准教授 (00251710)
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| Keywords | レーザーピーニング処理 / 航空機部材 / 疲労強度安全性 / 疲労き裂発生 / 疲労き裂進展 / アルミニウム合金 / チタニウム合金 / ステンレス鋼 |
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| Research Abstract |
主に航空機部材として用いられるアルムニウム合金,チタニウム合金及びオーステナイト系ステンレス鋼を用いて,レーザーピーニング(LP)処理による疲労安全性向上と疲労き裂発生・進展抑制効果に関して調査・検討を行った。得られた主な結果を以下に的また。
(1)展伸アルミニウム合金A7050の平滑材及び疲労予き裂材を用いて回転曲げ加重と軸荷重疲労試験を実施して,LP処理による疲労強度向上と疲労き裂進展に及ぼすLP処理による抑制効果について考察した。回転曲げ荷重条件では全寿命範囲で疲労強度向上が得られたが,軸荷重条件では2×10^6サイクル以上の長寿命範囲で未処理材より低寿命となる寿命の逆転現象が得られた。この結果はLP処理による残留応力の分布を考慮することによって説明可であった。
(2)チタン合金Ti-4Al-6Vの回転曲げ疲労強度に及ぼすLP処理の影響を検討した結果,Ti合金においてはLP処理により疲労強度の向上は顕著ではなく,未処理材に比較してむしろ低強度となる場合があった。この原因はち合金は高強度材であるため切り欠き感受性が高いため,LP処理による表面粗さの影響によるものと考えられた。そこで表面を数十ミクロン研磨することで粗さを軽減すると強度の低減は抑えられ,むしろ強度の向上が得られることが明らかとなった。
(3)オーステナイト系ステンレス鋼SUS316の回転曲げ疲労試験を実施して,LP処理による疲労強度向上の確認と従来のショットピーニング(SP)処理による効果と比較した。そめ結果、LP処理にょっても従来のSP処理と同様の疲労強度向効果が得られることが明らかとなった。
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