| 研究課題/領域番号 |
16K06761
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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 | 沖縄工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
政木 清孝 沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 准教授 (30323885)
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| 研究協力者 |
佐野 雄二
佐野 智一
梶原 堅太郎
OMAR Hatamleh
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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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
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| キーワード | 摩擦攪拌接合 / 疲労き裂進展 / 放射光ラミノグラフィ / レーザピーニング / 応力拡大係数 / 残留応力 / ショットピーニング / 機械材料・材料力学 / 構造・機能材料 / 材料加工・処理 / 長寿命化 |
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| 研究成果の概要 |
疲労き裂を付与したアルミニウム合金の摩擦攪拌接合継手の疲労健全性を確保するため、疲労き裂先端に２種類のレーザピーニング処理（水中で処理する従来のLPwC処理と大気中で処理できるDry-LP処理）を施した。Dry-LP処理を施すと試験片内部も含めてき裂進展をほぼ抑制できたが、LPwC処理を施工すると20000回の負荷繰返しで1mm程度成長し、さらにき裂進展を加速させる結果となった。この結果より、薄板に対してはDry-LP処理が適切であることを明らかとした。また、放射光ラミノグラフィを用いて疲労き裂と攪拌組織を同時に可視化した結果、攪拌組織と母材の境界部分を疲労き裂が進展することを明らかとした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、摩擦攪拌（FSW）継手材を対象として、放射光ラミノグラフィを利用した疲労き裂と摩擦攪拌組織の同時可視化をおこない、世界で初めてFSW継手材に発生した疲労き裂進展状況と摩擦攪拌組織を可視化した。この成果は、FSW継手のき裂発生・進展メカニズム解明に大きく貢献するものである。さらに、疲労損傷を受けたFSW継手材にレーザピーニング（LP）処理を施し、特にDry-LP処理によって疲労き裂の成長を停止させた成果は、航空機などの薄板構造物の安全性を確保することにつながり、社会的に大きな意義を持つものである。
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