超音波による接触圧力測定法の改善と実用化に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550069
• Research Institution: Yamanashi University
• Principal Investigator: 水口 義久 山梨大学, 工学部, 助教授 (70020500)
• Keywords: 実験応力解析 / 超音波応力測定法 / 接触圧力 / 垂直探触子 / 二層円筒

Research Abstract

機械構造物の結合部分の合理的な強度設計を行うには、結合面における実際の接触圧力状態を正確に把握することが非常に重要である。本研究では、接触面における超音波の反射波特性を利用し、曲率を有するボスとブッシュからなる二層円筒の接触圧力を、定量的に測定する方法を検討した。以下に行った実験と得られた結果を示す。
1.接触圧力を定量的に測定するために、まず探触子が取付けられた曲率が異なる種々の接触部表面あらさの較正ブロックを圧縮し、これに取付けた垂直探触子によって、接触圧力と接触面における反射波および底面からの反射波の音圧との関係からなる較正曲線を測定した。得られたそれぞれの較正曲線はほぼ直線状になり、しかもその変化割合は接触部表面あらさが大きくなると少なくなることがわかった。
2.曲率が異なる種々のボスにブッシュを圧入した二層円筒において、一方のボス上に取付けた垂直探触子によって接触面における反射波および底面からの反射波の音圧を測定し、これらの測定結果を較正曲線の結果と比較して接触圧力分布を算出した。得られた実験結果を解析結果に基づいた計算結果と比較検討したが、実験結果はまだよい値を得られていない。
3.測定精度の誤差の原因には、ボスとブッシュ間の接触部表面にあらさと曲率が均一にラップ加工できていないことが指摘できる。今後はこれらと測定精度の関係を明らかにし、二層円筒の接触圧力を定量的に測定できるように検討し、実用化を計りたい。

Research Products

• [Publications] Yoshihisa,Minakuchi;Toshikazu,Shibuya;Takashi,Kolzumi: Proc.VI International Congress on Experimental Mechanics. 1. 24-29 (1988)
• [Publications] 水口義久,渋谷寿一,小泉堯: 日本機械学会論文集A編.