| 研究課題/領域番号 |
16K06746
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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 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
野村 和史 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90397729)
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | プラズマ診断 / 非軸対称プラズマ / トモグラフィ / 発光分光法 / 干渉フィルタ / GMA溶接 / マグアーク溶接 / 炭酸ガス溶接 / 入熱 / ミグアーク溶接 / 発光分光計測 / 溶滴移行 / 温度分布 / 金属蒸気 / 非軸対称アーク / アークプラズマ / 分光計測 / 非軸対称 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，複雑な溶接プロセスの熱源特性を捉えるための三次元発光分光法を開発した．非軸対称かつ非定常な様相を呈する溶接アークプラズマに対し，その複雑な三次元温度分布や金属蒸気分布を求めるための，トモグラフィに基づく多色多方向同時計測装置を構築した．本研究においては，シールドガスプラズマと金属プラズマ混在するガスメタルアーク溶接（ミグアーク溶接，炭酸ガスアーク溶接，マグ溶接）を対象に，様々な移行形態における溶接アークの特性を実験的に明らかにした．それぞれで計測に用いるプラズマの線スペクトルは異なるものの，温度などの算出理論をそれぞれで構築し，確立することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
溶接アークプラズマに関する先行研究では，現象を軸対称と仮定する研究がほとんどであるが，本研究により溶接アークの温度分布や金属蒸気分布を三次元的に計測することが可能となった．産業界においては，施工の高効率化や省力化として，複数の熱源を同時に用いるような，そもそも非軸対称となる施工法も多くある．しかし現象が複合的になるため支配要因の抽出，最適化は非常に困難である．そうした現象の計測手法が求められているのも事実であり，本研究の手法は今後多く応用されていくと期待できる．
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