| 研究課題/領域番号 |
16H02304
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
岡崎 正和 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (00134974)
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| 研究分担者 |
山岸 郷志 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (20452089)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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 |
32,240千円 (直接経費: 24,800千円、間接経費: 7,440千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2017年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2016年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
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| キーワード | 再生可能エネルギー / 水素 / 構造信頼性 / 寿命予測と設計 / 高サイクル熱疲労 / 超高温耐熱材料 / ガスタービン用コーティング / 化学蓄熱 / 水素社会 / ガスタービン部材 / 熱応力 / 高速熱サイクル誘起破損 / 低サイクル疲労/高サイクル疲労相互作用 / フレッティング / 遮熱コーティング / 高速起動性能ガスタービン部材 / 熱過渡応答 / 冷却孔 / 耐熱構造体の信頼性 / 構造と熱の連成 / 熱応力と熱疲労 / 水素社会とガスタービン / ビオ数 / 高サイクル熱疲労と非定常熱疲労 / 機械材料・材料力学 / 超高温 / 高効率発電 / エネルギー材料 |
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| 研究成果の概要 |
持続可能な社会基盤構築という社会的要請に答えるため、水素利用ガスタービン発電システムなど、将来のエネルギーシステム構築のための材料強度学的設計指針を提示することを目的として一連の研究を実行した。関連する先取り型の工学的課題に関し、特に、超合金高温構造部材の熱疲労破損を最小限に抑え、かつ、寿命を延伸するための設計方針を提示することに成功した。本研究の知見をその他の近未来技術開拓にも資するため、化学蓄熱という新しい概念のエネルギー貯蔵・輸送システムに展開し、その基盤を構築するとともに、持続可能な社会基盤構築に資する機械工学的設計指針も提示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代水素ガスタービンの開発のため、その近未来的破損防止の観点から、耐熱超合金と遮熱コーティング部材に係る低サイクル疲労/高サイクル熱疲労破損に対する破損を防止する方針をマップ化提示した。また、その際に想定される高サイクル熱応力誘起フレッティング疲労破損を取り上げ、寿命因子を定量的に示した上で、材料学的な観点から従来のトラーボロジー的損傷に対する新規解釈を与えた。さらに、化学蓄熱という新しいエネルキー貯蔵・輸送システムも設計・自作し、本研究を活かす材料強度学的新規知見を提示した。これら成果は、持続可能な社会基盤構築という大きな社会的要請に対する機械工学的指針の提示している。
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