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スキー滑走のための誘電特性を利用した雪面摩擦の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K01656
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 スポーツ科学
研究機関公立小松大学 (2018)
金沢大学 (2016-2017)

研究代表者

香川 博之  公立小松大学, 生産システム科学部, 教授 (40251938)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードスポーツ工学 / スキー / 雪 / 摩擦 / 真実接触 / 誘電特性 / 評価法 / 融解水 / 雪氷 / 誘電率
研究成果の概要

実験は、雪氷防災研究センター新庄雪氷環境実験所および電気通信大学菅平宇宙電波観測所等の施設を利用して行った。本研究では、水、雪粒子、空気の誘電率の違いを利用し、スキーなどの滑走体と雪面が接触する場合の真実接触面積を櫛型電極により評価する新しい方法を開発した。静摩擦係数と真実接触面積の関係についてもまとめ、ほぼ直線関係になることを示した。また、連続摺動実験により融解水の発生時に摩擦力が増加することなどを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スキーなどウインタースポーツ用具の開発に欠かせない、雪や氷が良く滑る原因の説明には諸説ある。これらについて検証するためには、スキーと雪面の真実接触面積、滑走時の摩擦熱により発生する融解水がいつどのような条件で生じるのか等について把握する必要がある。本研究では、櫛型電極で誘電特性を測定することで、真実接触面積の大きさや融解水の存在を評価できる新しい方法を開発した。また、本実験の範囲では、真実接触面積と静摩擦係数がほぼ比例することや、連続摺動により融解水が生じると摩擦係数が増加することなどを示した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] くし型電極を用いた真実接触面積評価の試み2018

    • 著者名/発表者名
      大榮浩之、香川博之、仁木國雄、阿部修、安達聖
    • 学会等名
      日本機械学会 シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2018(京都)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 連続摺動による雪面摩擦抵抗の変化2017

    • 著者名/発表者名
      坂永紘康、橋本祐人、香川博之、仁木國雄、阿部修
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 雪面硬度試験における接触圧2017

    • 著者名/発表者名
      橋本祐人、坂永紘康、香川博之、仁木國雄、阿部修
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 静摩擦力に着目した雪表面の摩擦発生メカニズムに関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      坂永紘康、大榮浩之、香川博之、仁木國雄、阿部修
    • 学会等名
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2017講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 誘電特性を利用した雪面真実接触面積評価の試み2017

    • 著者名/発表者名
      大榮浩之、坂永紘康、香川博之、仁木國雄、阿部修
    • 学会等名
      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2017講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A fundamental study on deformation behavior of ski and snow surface2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Hashimoto, H.Sakanaga, H.Kagawa, T.Yoneyama, K.Nikki, O.Abe
    • 学会等名
      7th International Congress on Science and Skiing
    • 発表場所
      St. Christoph (Austria)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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