2013 Fiscal Year Research-status Report
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25820035
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
前川 覚 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (90637406)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 濃度相関法解析 / ひずみ計測 / 摩擦係数計測 |
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| Research Abstract |
メカニカルシールやラバーブッシュに挙げられるように，軟質材料（樹脂材料やゴム材料など）をしゅう動部材として使用する機械部品は少なくない．軟質材料のすべり摩擦を対象とする場合，摺動面での摩擦力によって生じる部材のバルク変形や，それにともなう界面の微小すべり（マイクロスリップ）は，システムの実効的な摩擦特性を決定する重要な因子となる．従って，軟質材料の摩擦制御においては，インターフェイスに着目した従来の手法（例えば，潤滑油の改良や表面改質）に加えて，バルクの変形や微小すべりを考慮した新たなすべり摩擦設計指針の提案が必要であると考えられる．本研究では，すべり摩擦下における真実接触部のその場観察試験に基づいて，バルク変形と界面の微小すべりを積極的に利用した新たな摩擦制御手法の提案を目指す．
本年度では，当初の予定に従って，真実接触部のその場観察が可能なトライボテスターの開発を行った．摺動材料として透明なソフトマター（ポリジメチルシロキサン）半球とアクリル平面を用いることで，透過光学系による接触面観察を可能とした．特に，光検出器として長焦点レンズカメラを採用することで，真実接触部と非接触部のコントラストを明瞭にすることができ，真実接触部の空間分布の時間変化を可視化することに成功した．さらに，得られた画像情報のPIV解析（濃度相関法解析）を行うことにより，微小すべりにともなう界面応力場の時間変化を算出した．これにより，システム全体に働く実効的な摩擦力と界面に働く局所的な真の摩擦力を切り分けて考察することが可能と成った．
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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
実験装置の開発を終了するとともに，界面ひずみ分布の可視化手法を確立した．これにより，本研究はおおむね順調に進展していると判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
トライボテスターの開発と解析手法が確立したことから，バルク形状や表面微細構造などをパラメータとして数多くの実験を行っていく．これらの実験と並行して，微小すべりなどを考慮した物理モデルを構築することで摩擦制御手法の提案を目指す．
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