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超高速光弾性応力撮像法によるガラスの機械的割断機構の解明と動的割断理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15H03898
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関千葉大学

研究代表者

森田 昇  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30239660)

研究分担者 比田井 洋史  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313334)
松坂 壮太  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30334171)
研究協力者 千葉 明  千葉大学, 大学院工学研究院, 研究員
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードガラス / ホイール割断 / 高速偏光計測 / 位相差情報 / 内部応力場 / 割断面品質 / 走査型電子顕微鏡 / 割断 / 破壊力学 / 走査型電子顕微鏡観察
研究成果の概要

本研究では,薄板ガラスのホイール割断を対象として,ガラス内部応力場,亀裂生成・進展挙動と割断面品質の関係を検討した.走査型電子顕微鏡内部で動作する小型割断装置を用いたホイール直下での亀裂生成挙動の観察,およびスクライブ中の亀裂生成・進展挙動の高速度観察を実施し,割断面品質がホイール直下に生成するクラックの進展挙動に依存することを明らかにした.また,高速偏光計測法を用いてスクライブ直後のガラス内部位相差を測定し,亀裂進展と残留応力との関係を明確化した.さらにこれらの結果を利用して,スクライブ直後にリアルタイムで割断面を推定可能なモニタリング手法を開発した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 走査型電子顕微鏡(SEM)を用いたガラスのホイールスクライブ挙動の観察2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤 雅裕,今井 健太郎,松本 祐一郎,松坂 壮太,比田井 洋史,千葉 明,森田 昇
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007393960

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In-process estimation of fracture surface morphology during wheel scribing of a glass sheet by high-speed photoelastic observation2017

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Hasegawa, Souta Matsusaka, Hirofumi Hidai, Akira Chiba, Noboru Morita, Takashi Onuma
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 48 ページ: 164-171

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2016.11.017

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ガラスへの圧子押込みにおける応力状態とクラック進展過程の動的観察 ~くさび形圧子押込みによる2次元的な観察~2017

    • 著者名/発表者名
      比田井洋史,長谷川良平,堀江勇太,千葉明,松坂壮太,大沼隼志,森田昇
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 83 ページ: 381-386

    • NAID

      130005548957

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Two-Dimensional Dynamic Stress Behavior of Sheet Glass Caused by a Continuous Step Input from a Cylindrical Loader2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Chiba, Hirofumi Hidai, Souta Matsusaka, Noboru Morita
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 10 号: 3 ページ: 401-410

    • DOI

      10.20965/ijat.2016.p0401

    • NAID

      130007673859

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2016-05-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Observation of Crack Formation Using High-speed Camera During Wheel Scribing of Glass Sheet2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Imai, Souta Matsusaka, Hirofumi Hidai, Akira Chiba, Noboru Morita
    • 学会等名
      2018 International Conference on Smart Science (ICSS 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 薄板ガラスのホイール割断における亀裂生成・進展挙動に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川良平,今井健太郎,松本祐一郎,松坂壮太,比田井洋史,千葉明,森田昇
    • 学会等名
      2017年精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 理工学部 矢上キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 薄板ガラスのホイール割断における亀裂形成挙動の観察2017

    • 著者名/発表者名
      今井健太郎,齊藤雅裕,松本祐一郎,松坂壮太,比田井洋史,千葉明,森田昇
    • 学会等名
      2017年度砥粒加工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 走査型電子顕微鏡(SEM)を用いたガラス基板のスクライブ加工プロセスの観察2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤雅裕,松本祐一郎,松坂壮太,比田井洋史,千葉明,森田昇
    • 学会等名
      2017年度砥粒加工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 偏光高速度カメラによる薄板ガラスのホイール割断時の位相差計測2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川良平,松坂壮太,比田井洋史,千葉明,森田昇
    • 学会等名
      2016年砥粒加工学会学術講演会
    • 発表場所
      兵庫県立大学 姫路環境人間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 偏光高速度カメラを用いた薄板ガラスのホイール割断時におけるガラス内部の位相差計測2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川良平,松坂壮太,比田井洋史,千葉 明,森田 昇
    • 学会等名
      2015年精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2023-03-16  

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