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マイクロ・ナノスケール繰り返し往復すべりの摩擦・磨耗特性

研究課題

研究課題/領域番号 16K06057
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
研究機関福岡大学

研究代表者

遠藤 正浩  福岡大学, 工学部, 教授 (30168835)

研究分担者 柳瀬 圭児  福岡大学, 工学部, 教授 (20580187)
研究協力者 松永 久生  九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (80346816)
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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード繰り返し往復すべり / 摩擦 / 摩耗 / 試験方法 / 試験装置 / 磨耗 / トライボロジー
研究成果の概要

「マイクロ・ナノスケール」のすべり量で「平方ミリスケール」の接触面が往復で繰り返しすべる現象の理解は、フレッティング、せん断型疲労き裂のような多くの工学問題と密接に関係しており極めて重要である。この摩擦と摩耗の特性の特性を適切に研究するために、疲労試験機を利用して独創的なring-on-ring試験法の開発に成功した。この実験方法に基づいて、SUJ2軸受鋼とSCM435鋼の熱処理材についてマイクロスケールの乾燥条件における摩耗特性と表面損傷について系統的に研究した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

接触面における微小な往復すべりの繰り返しが関与する材料損傷の問題は工学上の重大な問題の一つである。しかし「マイクロ・ナノスケール」のすべり量で「平方ミリスケール」の接触面が往復で繰り返しすべる現象を研究する方法は手つかずの状態であった。本研究ではこの研究方法に確立に成功し、複数の材料について摩擦と摩耗の特性を明らかにできた。開発した手法は拡張が容易で,従来の往復すべり試験法に比較して試験条件の設定の自由度が格段に大きい。したがって,従来は困難であった実験が可能となるだけではなく、この方法を起点にさらなる研究の発展が見込まれるので将来性がある。

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

    (11件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Effect of initial contact surface condition on the friction and wear properties of bearing steel in cyclic reciprocating sliding contact2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y.、Endo M.、Moriyama S.
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 843 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1088/1742-6596/843/1/012069

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Friction and Surface Damage of Bearing Steel in Cyclic Reciprocating Sliding Contact by Making Use of Fatigue Testing Machine2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Tanaka, Masahiro Endo and Shigeaki Moriyama
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 2 ページ: 82-86

    • NAID

      130006191193

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of initial contact surface condition on the friction and wear properties of bearing steel in cyclic reciprocating sliding contact2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, M. Endo and S. Moriyama
    • 雑誌名

      International Journal of Fracture Fatigue and Wear

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 微小往復すべりにおける軸受鋼の動摩擦特性2018

    • 著者名/発表者名
      田中佑弥、松永久生、森山茂章、遠藤正浩
    • 学会等名
      第9回マイクロナノ工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of initial contact surface condition on the friction and wear properties of bearing steel in cyclic reciprocating sliding contact2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, M. Endo and S. Moriyama
    • 学会等名
      th International Conference on Fracture Fatigue and Wear (FFW 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 疲労試験機を応用した繰り返し往復すべり接触試験法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      田中 佑弥、遠藤 正浩、森山 茂章、柳瀬 圭児
    • 学会等名
      第3回材料WEEK 若手学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Dry Friction and Wear Properties of Cr-Mo Steel in Reciprocating Sliding with Micro-Scale Displacement2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya TANATA, Masahiro ENDO, Shigeaki MORIYAMA and Keiji YANASE
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Friction and Surface Damage of Bearing Steel in Cyclic Ring-on-ring test by Making Use of Fatigue Testing Machine2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Tanaka, Masahiro Endo and Shigeaki Moriyama
    • 学会等名
      11th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 発表場所
      Ho Chi Minh, Vietnam
    • 年月日
      2016-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 軸受鋼の繰返し往復すべり接触における摩擦挙動と表面損傷2016

    • 著者名/発表者名
      田中佑弥,遠藤正浩,森山茂章
    • 学会等名
      M&M2016 材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fundamental Study on the Friction and Wear Properties in Cyclic Reciprocating Sliding Contact of Bearing Steel2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, M. Endo and S. Moriyama
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength 2016 (APCFS 2016)
    • 発表場所
      Toyama, Japan
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dry friction and wear properties in micro-scale reciprocating sliding contact of high carbon-chromium bearing steel2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, M. Endo and S. Moriyama
    • 学会等名
      5th International Conference on Fracture Fatigue and Wear
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2016-08-24
    • 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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