2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24500735
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米山 猛 金沢大学, 機械工学系, 教授 (30175020)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | スキー / 雪 / 押込み硬度 / 摩擦 / エッジング・プロファイル / たわみ / 圧密領域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
円すい圧子による押込み硬度実験の結果から構築した雪面変形モデルを検証するため、直方体圧子を使って様々な押込み試験を行った。実験の結果、押込み硬度および圧痕の下に形成される圧密領域の大きさも雪面変形モデルでほぼ説明できることがわかった。雪温の影響は円すい圧子の場合にはほとんど無いのに対して、直方体圧子の場合にはあった。これは後者の場合、圧子押込みによりせん断面が形成されることが影響しているものと推察している。スキーのエッジング・プロファイルにもせん断面が形成されることから、雪温の影響をモデルに取り込む必要がある。その深さは雪面密度が大きく影響すること、雪粒子径が約0.2mmよりも大きい通常の雪面では粒子径の影響は小さいことなどもわかった。
摩擦実験については、表面エネルギーの異なる様々な滑走材料について実験を行い、摩擦係数との関係について調べ、雪温や滑走速度の影響についてある程度は把握できた。ただ、本研究では滑走面の表面粗さを等しく加工できなかったため、今後さらに実験を継続し粗さの影響を分離しなければならないという課題も残った。
スキー滑走実験については、滑走時のスキー板のたわみと雪面圧力の分布についてしらべることができた。ただ、予算等の関係でスキー場を貸し切りにできず一般のスキーヤーが混在する状況での実験になり、エッジング・プロファイルを詳細に測定することはできなかった。また、CAEによるシミュレートは今後の課題になった。
なお、各実験は、H24年度およびH26年度と同様に雪氷防災研究センター（新庄）の低温実験室、電気通信大学菅平宇宙電波観測所の野外等において実施した。
本研究により、スキー滑走におけるエッジング・プロファイルだけでなく、その雪面下に形成される圧密領域の大きさも大まかに予測できるようになった。また、スキー滑走面の摩擦係数の大きさについても知見が得られた。
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