| 研究課題/領域番号 |
21K03842
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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 | 関東学院大学 |
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研究代表者 |
宮永 宜典 関東学院大学, 理工学部, 教授 (00547060)
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| 研究分担者 |
富岡 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40217526)
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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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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 | すべり軸受 / 流体潤滑 / ディンプル / キャビテーション / 流体軸受 / ディンプル軸受 / テクスチャ / スラスト軸受 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，（１）流体潤滑問題としてのテクスチャ表面の決定論的・統計論的な新しいモデリング，（２）テクスチャを有する流体軸受油膜の静・動特性評価，（３）テクスチャの最適化による，低摩擦，高負荷容量，高動剛性な流体軸受の開発，などに取組む．このことは，単に理想的なモデルで油膜力や剛性の大きなテクスチャ表面の一例を提示するだけではなく，個々のディンプルにおける流体潤滑特性のばらつきや相互作用を考慮した理論を構築し，それを流体軸受設計に応用することを意味し，産業応用を一層拡大し，持続可能社会に貢献することができる．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，マイクロディンプル周りの潤滑油流れ，流体潤滑特性に及ぼすディンプル同士の相互作用に注目し，低摩擦・高負荷容量・高剛性を有する流体軸受の実現に向けたさまざまな検討を行った．特に，同じディンプルが等間隔で並んでいるようなテクスチャ表面においても，各ディンプルでキャビテーション気泡の発生形態が異なり，このことにより，静特性が大きく変化することを見出した．これらのことは，単に理想的なモデルで油膜力が大きく，低摩擦な条件を一例のみ提示するだけではなく，個々のディンプルにおける流体潤滑特性のばらつきや相互作用を考慮した理論を構築し，それを流体軸受設計に応用する必要があることを意味している．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ディンプルや溝などをしゅう動面に施した，軸受やシールなどの機械要素は，それらのテクスチャの効果によって性能向上が期待されている．しかし，理論的背景が十分ではなく，個々の条件に応じた設計方法を明らかにすることは容易ではない．そのため，個々のディンプルにおける流体潤滑特性のばらつきや相互作用を考慮した理論を構築することが重要である．このことは，単に理想的な条件のみでなく，より現実的な条件を想定した実験と解析により得られた知見を流体軸受設計に応用することを意味し，産業応用を一層拡大することができる．
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