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分子間力によって生じる非接触物体間の応力解析とその次世代超高密度磁気記録への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K05764
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関鳥取大学

研究代表者

松岡 広成  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (10314569)

研究分担者 福井 茂壽  鳥取大学, 工学研究科, 特任教授 (40273883)
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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード表面間力 / 応力分布 / 非接触状態の応力分布 / 材料分布によるせん断応力 / 材料分布による表面間力の変化
研究成果の概要

(1)レナードジョーンズポテンシャルに基づいて1次元面内方向材料分布を有する物体の非接触状態における垂直・せん断応力を導出する手法を確立し、それらの基本特性を明らかにした。(2)上記1次元の計算手法を拡張し、周期的2次元分布についての垂直応力・せん断応力の導出に成功した。(3)球・平面間における応力分布を求め、その基本特性を明らかにした。(4)表面力測定装置を使用し、球・平面間の表面間力を超高精度に測定すると共に、表面粗さの影響を明らかにした。(5)表面間力を考慮した磁気ヘッドスライダの浮上特性解析を行い、温度分布および固体表面の適応係数の影響を明らかにした。

報告書

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

    (29件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Theoretical study of surface interaction stresses considering one-dimensional material distributions in the in-plane direction based on the Lennard-Jones potential2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Matsuoka, Teppei Tanaka and Shigehisa Fukui
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies

      巻: Published online 号: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1007/s00542-016-3194-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermo-molecular gas-film lubrication dynamics considering boundary temperature and ambient gas (2-DOF numerical analysis by t-MGL equation)2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehisa Fukui, Yuki Okamura, Atsushi Nakasuji and Hiroshige Matsuoka
    • 雑誌名

      Microsystem Technologies

      巻: 22 号: 6 ページ: 1337-1349

    • DOI

      10.1007/s00542-015-2808-9

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 境界面の温度と適応係数を考慮した分子気体潤滑(t-MGL)解析 (t-MGL 特性の数理的考察)2018

    • 著者名/発表者名
      浅田 凌太,篠原 郁哉,種岡 純哉,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会情報・知能・精密機器部門講演会(IIP2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 境界面の温度と適応係数を考慮した分子気体潤滑(t-MGL)解析 ―有限幅スライダの静的および動的挙動解析―2018

    • 著者名/発表者名
      篠原 郁哉,浅田 凌太,種岡 純哉,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会情報・知能・精密機器部門講演会(IIP2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表面粗さによる表面エネルギー低減効果に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      種岡 純哉,小林 隼人,長谷川 真之,小俣 有紀子,松岡 広成,加藤 孝久,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会情報・知能・精密機器部門講演会(IIP2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2次元周期的媒質分布を有する固体表面間に働く相互作用応力の理論解析2017

    • 著者名/発表者名
      三宅 諒哉,大谷 稔紀,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会 情報・知能・精密機器部門講演会(IIP2017)
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical Analyses of Surface Interaction Stresses Considering Two-dimensional Periodic Material Distributions2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Matsuoka, Ryoya Miyake, Satoru Maegawa, and Shigehisa Fukui
    • 学会等名
      米国機械学会(ASME) 情報ストレージ・処理システム部門講演会(ISPS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical Study of Surface Interaction Force Considering One-dimensional Periodic Material Distribution2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Matsuoka, Toshiki Otani, Takeshi Hikosaka, Satoru Maegawa and Shigehisa Fukui
    • 学会等名
      World Tribology Congress (WTC) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Accommodation Coefficients on Thermo-Molecular Gas-film Lubrication (t-MGL) Characteristics -Analysis in the Free Molecular Limit-2017

    • 著者名/発表者名
      Shigehisa Fukui*, Shoma Shimizu, Ryota Asada, Fumiya Shinohara, Satoru Maegawa and Hiroshige Matsuoka
    • 学会等名
      World Tribology Congress (WTC) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面粗さが凝着力低減に及ぼす影響 -表面粗さと凝着力の同位置測定-2017

    • 著者名/発表者名
      森 知也,種岡 純哉,小林 隼人,長谷川 真之,小俣 有紀子,前川 覚,松岡 広成,加藤 孝久,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議2017春東京
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 境界面の温度と適応係数を考慮した分子気体潤滑(t-MGL)解析 -任意の温度分布に対する圧力・せん断応力解析-2017

    • 著者名/発表者名
      浅田 凌太,篠原 郁哉,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 液体超薄膜と表面間力2017

    • 著者名/発表者名
      松岡 広成
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 粗さを有する表面の凝着力に関する実験的検討2017

    • 著者名/発表者名
      種岡 純哉,小林 隼人,長谷川 真之,小俣 有紀子,前川 覚,松岡 広成,加藤 孝久,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議2017秋高松
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子間相互作用によって生じる固体内部の応力分布2017

    • 著者名/発表者名
      大谷 稔紀,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会トライボロジー会議2017秋高松
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 粗さを有する表面の表面エネルギー低減効果に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      種岡 純哉,小林 隼人,長谷川 真之,小俣 有紀子,松岡 広成,加藤 孝久,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第56期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 境界面の温度と適応係数を考慮した分子気体潤滑(t-MGL)解析 ― 速度プロフィールに着目したt-MGL静特性の解明 ―2017

    • 著者名/発表者名
      浅田 凌太,篠原 郁哉,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第56期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 境界面の温度と適応係数を考慮した分子気体潤滑(t-MGL)ダイナミクス ―スライダ浮上姿勢における適応係数の影響―2017

    • 著者名/発表者名
      篠原 郁哉,浅田 凌太,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第56期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 周期的媒質分布を有する固体表面間に働く相互作用応力の理論解析(LJポテンシャルに基づく2次元解析)2017

    • 著者名/発表者名
      三宅 諒哉,大谷 稔紀,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国支部 第55期総会・講演会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期的媒質分布を有する固体表面間に働く相互作用応力の2次元解析(LJポテンシャルに基づく解析)2016

    • 著者名/発表者名
      三宅 諒哉,大谷 稔紀,北濱 仁希,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会2016秋新潟
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] LJポテンシャルに基づく1次元繰り返し媒質分布を有する固体表面間に働く相互作用力の理論解析2016

    • 著者名/発表者名
      大谷 稔紀,三宅 諒哉,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 境界面の温度を考慮した分子気体潤滑 (t-MGL) 解析(自由分子流t-MGL静特性における適応係数の影響)2016

    • 著者名/発表者名
      浅田 凌太,岡村 祐輝,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 境界面の温度を考慮した分子気体潤滑 (t-MGL) 解析(自由分子流 t-MGLダイナミクスにおける適応係数の影響)2016

    • 著者名/発表者名
      種岡 純哉,岡村 祐輝,前川 覚,松岡 広成,福井 茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical Study of Surface Interaction Stresses Considering One-Dimensional Material Distributions in the In-Plane Direction Based on the Lennard-Jones Potential2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Matsuoka, Teppei Tanaka, Ryoya Miyake and Shigehisa Fukui
    • 学会等名
      米国機械学会 情報ストレージ・処理システム部門講演会(ISPS2016)
    • 発表場所
      米国 サンタクララ
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermo-molecular Gas-film Lubrication (t-MGL) Analysis in the Free Molecular Limit (Effects of Accommodation Coefficients on Static Pressure)2016

    • 著者名/発表者名
      Shigehisa Fukui, Yuki Okamura and Hiroshige Matsuoka
    • 学会等名
      米国機械学会 情報ストレージ・処理システム部門講演会(ISPS2016)
    • 発表場所
      米国 サンタクララ
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical Study of Surface Interaction Stresses Considering One-Dimensional Material Distributions in the In-Plane Direction Based on the Lennard-Jones Potential2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Matsuoka, Teppei Tanaka, Ryoya Miyake and Shigehisa Fukui
    • 学会等名
      2016 ASME Information Storage and Processing Systems (ISPS2016)
    • 発表場所
      Santa Clara Marriott, Santa Clara, CA, USA
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 境界面の温度と適応係数を考慮した分子気体潤滑(t-MGL)理論の構築 ―自由分子流領域に着目したスライダ浮上基本特性―2016

    • 著者名/発表者名
      岡村祐輝,松岡広成,福井茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会 情報・知能・精密機器部門講演会(IIP2016)
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 境界面温度を考慮した分子気体潤滑(t-MGL)解析 ―自由分子流領域における圧力・せん断応力解析―2016

    • 著者名/発表者名
      岡村祐輝,松岡広成,福井茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国支部 第54期総会・講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 1次元繰り返し媒質分布を有する固体表面間に働く相互作用力の理論解析2016

    • 著者名/発表者名
      大谷稔紀,三宅諒哉,松岡広成,福井茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国学生会 第46回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 2種類の媒質からなる物体に働く相互作用応力の理論解析(微小機械要素表面間に働く相互作用力)2016

    • 著者名/発表者名
      宮本慧,三宅諒哉,松岡広成,福井茂寿
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国学生会 第46回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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