| 研究課題/領域番号 |
18K03854
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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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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
伊藤 隆基 立命館大学, 理工学部, 教授 (40242581)
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| 研究分担者 |
小川 文男 立命館大学, 理工学部, 助教 (00424812)
坂根 政男 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 上席研究員 (20111130)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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)
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| キーワード | 金属疲労 / 材料強度 / 寿命評価 / 多軸負荷 / 強度評価 |
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| 研究成果の概要 |
非比例多軸変動負荷における疲労寿命評価プログラムを開発した。本プログラムでは、応力・ひずみの評価法については研究代表者が提案しているIS法を用いて、多軸負荷を単軸負荷に変換したうえで、レインフロー法により波形を分割している。レインフロー法に基づき波形を分割する際に、ノイズが含まれているとそのノイズを極大値・極小値として処理を行ってしまい適切に波形を分割することができない。そこで、ノイズを取り除くため、本プログラムに7点近似法を行う計算アルゴリズムを追加するとともに、ニュートン法を用いて応力あるいはひずみに関する非線形方程式を解くことで、疲労寿命評価を行うプログラムを高度化させた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非比例多軸変動負荷における疲労寿命の評価については実質に即し、実用的かつ高度な知識を有しない技術者でも運用できるソフトウェアは開発されていない。本研究では多軸疲労の解析において実績のあるIS法にレインフロー法による波形分割、ノイズ除去の概念を組み込んだ方法を提案した。非比例ひずみ範囲あるいは応力範囲をCoffin-Manson則と比較して、非線形方程式を解くことで疲労寿命を求めるとともに、変動負荷の影響を解析できる。現時点では、概念と基礎的なプログラムを開発した段階であるが、このような簡便で取り扱いが容易な非比例多軸変動負荷の解析手法は他では提案されておらず、工学的に重要であると考えられる。
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