| 研究課題/領域番号 |
15K05757
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
田中 健太郎 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (60359693)
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| 研究協力者 |
李 賀 東京海洋大学大学院, 海洋科学技術研究科 応用環境システム学専攻
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 液体架橋 / 毛管現象 / メニスカス / 摩擦 / 表面粗さ / 粒子法 / 濡れ / 接触角 / 接触線 / 毛管力 / 干渉縞 / せん断 / ピン止め |
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| 研究成果の概要 |
液体架橋のせん断における固液の界面のすべりと摩擦力の影響を明らかにするために，固液の界面の濡れを精密に測定できる実験装置を開発した．またその動力学を解析するために気液界面の大変形を追跡可能な数値シミュレータを開発した．干渉縞の観察を利用した実験装置は従来の装置では測定が難しかった接触角が1度以下の薄い濡れ界面の測定を可能にした．粒子法を用いた数値シミュレータは，液体架橋のせん断変形から破断までを解析可能とした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
開発した実験装置と数値シミュレータは，ともに従来の方法では扱うことが難しかった対象を測定可能，解析可能にしたものである．干渉縞を利用した実験装置は，非常に薄い濡れ膜の濡れ界面位置の判定と非常に小さな接触角の同時測定を実現した．粒子法を利用した数値シミュレータは，従来の格子法に基づく計算手法では難しかった気液界面の大変形を伴う流動を解析可能とした．
研究の対象とした二面間に挟まれた液体架橋による摩擦メカニズムだけではなく，工業的にはより関心の高い流体潤滑の発展に寄与できる研究となった．たとえば，従来は測定・解析することが難しかった，油膜切れを伴う枯渇潤滑などを対象にできうる手法が得られた．
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