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六軸ランダム振動を受ける材料の疲労損傷メカニズムの解明と評価試験法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K14556
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関岡山大学 (2018-2019)
横浜国立大学 (2017)

研究代表者

坂本 惇司  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (50752052)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード疲労損傷 / 多軸ランダム振動 / 非比例負荷 / 共振 / アルミニウム合金
研究成果の概要

大きさや方向が複雑に変化する多軸ランダム振動を受ける材料の疲労破壊について、実験による検討を行った。その結果、比較的シンプルな形状の材料の場合は、一つの共振モードで振動するため、一番負荷が大きい方向の応力を用いて疲労強度の評価を行える可能性があり、複雑な形状の材料の場合は、複数の共振モードで振動するため、一番負荷が大きい方向の応力のみでは実際の疲労強度よりも長寿命側に評価してしまう可能性があることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自動車や航空機をはじめとする輸送機器等の機械・電子機器は、使用時に大きさや方向が複雑に変化する多軸ランダム振動を受ける場合が多い。そこで本研究では、多軸ランダム振動を受ける材料の疲労損傷メカニズム解明および評価試験法の構築を目的として、実験による検討を行った。その結果、多軸ランダム振動時の材料の疲労損傷に関して、知見を得た。本成果は、機械・電子機器等の長期信頼性の確保かつ無駄のない最適な強度設計に貢献できると期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Analysis of fatigue damage of aluminium alloy under multiaxial random vibration2018

    • 著者名/発表者名
      Junji Sakamoto, Tadahiro Shibutani
    • 雑誌名

      Procedia Structural Integrity

      巻: 13 ページ: 529-534

    • DOI

      10.1016/j.prostr.2018.12.087

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 多軸ランダム振動下のA5056アルミニウム合金の疲労寿命予測2020

    • 著者名/発表者名
      山田朋佳、坂本惇司、多田直哉、上森武
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会中国四国支部第47回若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多軸ランダム振動を受ける材料の疲労寿命2020

    • 著者名/発表者名
      坂本惇司
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会中国四国支部第47回若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 六軸ランダム振動による疲労破壊2019

    • 著者名/発表者名
      坂本惇司
    • 学会等名
      機能限界加速試験による高品質設計技術コンソーシアム公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多軸ランダム振動下のアルミニウム合金の疲労強度評価2019

    • 著者名/発表者名
      坂本惇司、山田朋佳、多田直哉、上森武、澁谷忠弘
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多軸ランダム振動を受ける材料の疲労損傷とは?2019

    • 著者名/発表者名
      坂本惇司
    • 学会等名
      日本機械学会「中国四国機素潤滑設計技術研究会」第72回「中国四国支部MD&T研究会」第70回
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多軸ランダム振動によるA5056アルミニウム合金の疲労破壊挙動2019

    • 著者名/発表者名
      山田朋佳、坂本惇司、多田直哉、上森武
    • 学会等名
      日本塑性加工学会中国四国支部第20回学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多軸ランダム振動下のアルミニウム合金の応力場とそれに及ぼすショットピーニングの影響2019

    • 著者名/発表者名
      坂本惇司
    • 学会等名
      日本材料学会第68期学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of fatigue damage of aluminium alloy under multiaxial random vibration2018

    • 著者名/発表者名
      Junji Sakamoto, Tadahiro Shibutani
    • 学会等名
      22nd European Conference on Fracture
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多軸ランダム振動を受けるアルミニウム合金の疲労破壊挙動2018

    • 著者名/発表者名
      坂本惇司、澁谷忠弘
    • 学会等名
      日本材料学会第67期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多軸ランダム振動下の材料の応力場の算出方法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      坂本惇司、澁谷忠弘
    • 学会等名
      2017年度春季ばね及び復元力応用講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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