| 研究課題/領域番号 |
19K04154
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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18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 埼玉工業大学 |
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研究代表者 |
長谷 亜蘭 埼玉工業大学, 工学部, 准教授 (10552953)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | トライボロジー / アコースティックエミッション / in situ観察 / in situ計測 / 短時間周波数解析 / 摩擦・摩耗モード / 高確度化 / AE信号-トライボロジー特性マップ / リアルタイムSTFT / アブレシブ摩耗 / 目づまり / 凝着摩耗 / 摩擦特性 / 潤滑効果 / すべり帯 / 損傷評価 / センシング / 摩耗特性 / 摩擦・摩耗 / In situ観察 / インプロセス計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，二つのアコースティックエミッション（AE：材料の変形・破壊時に生じる弾性応力波）センサを使用して，二固体各々のトライボロジー特性（摩擦・摩耗特性）を同時にリアルタイム計測するデュアルAEセンシングの計測・評価手法を確立することを目的とする．
様々な摩擦材料を使用して意図的に摩擦・摩耗モードを変化させ，摩擦界面をin situ観察（その場観察）しながらAE信号および摩擦力を計測し，現象と信号の対応付けを行う．AE信号解析には，予測分析や機械学習を導入して効率化を図るとともにデータベース化を行い，評価指針となるAE信号-トライボロジー特性マップと評価アルゴリズムを作成して実用化を目指す．
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| 研究成果の概要 |
二つのアコースティックエミッション（AE：材料の変形・破壊で生じる弾性波）センサを両摩擦試験材料にそれぞれ取り付け，摩擦系で生じるAE信号のデュアルセンシング（デュアルAEセンシングと呼ぶ）による計測・評価手法を確立した．そして，様々な実用材料および摩擦条件下（潤滑時や異物粒子介在時など）のその場観察（in situ観察）実験結果に基づいたAE信号特徴量のデータベース構築を行い，評価指針となるAE信号-トライボロジー特性マップおよび評価アルゴリズムを作成した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
デュアルAEセンシングによって，二つの摩擦材料の各々のトライボロジー特性を別々に評価することができる．これによって，複雑に混在する摩擦・摩耗モードを摩擦材料ごとにその場計測（in situ計測）・評価でき，新たな視点で原因究明や材料開発などの議論ができるようになる．
本研究でバージョンアップしたAE信号-トライボロジー特性マップなどの相関関係を活用することにより，様々な分野でのトライボロジー現象のin situ計測・評価が可能になり，摩擦材料の状態監視（IoT化や知能化への応用）のみならず最適設計への視野が大きく広がる．
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