| 研究課題/領域番号 |
21K03838
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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 | 大分大学 |
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研究代表者 |
大津 健史 大分大学, 理工学部, 准教授 (10634488)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | トライボロジー / 弾性流体潤滑 / レオロジー / 粘度 / 蛍光スペクトル / 転がり－すべり / 蛍光物質 / 粘度測定 / 流体潤滑 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，蛍光スペクトル解析を利用した粘度測定法の確立，および転がり-すべり条件下での測定に取り組み，最終的にせん断を受ける油膜内での油のレオロジーモデルの提案を目指す．粘度測定法は申請者によって開発された新規的な方法であり，スペクトル解析を基に粘度，油の状態が測定できる．一方，その課題として，本方法が特定の油のみで利用でき，様々な油に適用できなかったことが挙げられる．本研究ではこの点を改善するため，測定法の改良に取り組む．この研究の完成により，本方法が実用的な測定技術として確立されるとともに，測定結果を通して潤滑膜のレオロジー変化を詳細に理解でき，潤滑理論の再検討も可能になると考える．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，転がり軸受や歯車の接触面で形成される弾性流体潤滑膜のレオロジー特性を理解することを目的に，蛍光スペクトル解析を利用した粘度測定法の確立，および転がり－すべり条件における潤滑面の粘度分布の測定を行った．結果として，各種すべり条件における接触面の粘度分布を明らかにすることができ，すべり率の増加に伴い粘度上昇，および固体化が抑制されることが分かった．この結果について，Eyringモデルでの計算結果と比較を行い，接触面での粘度がせん断の作用により低下していることを考察した．また，本粘度測定法を他の潤滑油に適用するための改良も行い，ポリアルファオレフィン油への応用が可能であることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，潤滑膜内の油の粘度を直接的に測定できる新規的な測定技術を開発したものであり，この測定法の応用により，各種運転条件における潤滑面の粘度分布を明らかとし，当該分野では独自性のある結果となった．特に，すべりが生じる際の油膜厚さの低下について，測定した粘度分布の点から考察することが可能となり，その現象の詳細を理解することに繋がっている．このような結果から，現状の学術的課題となっている油膜内のレオロジーモデルの提案を行うことができ，これらの一連の成果は安全で機能的な潤滑面設計法の構築に貢献し，機械要素の省エネルギー化・長寿命化に寄与するものと考える．
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