内部状態変数に基づく速度依存性摩擦構成モデルの構築と有限要素解析への適用

• 研究課題/領域番号: 23760090
• 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: 横浜国立大学
• 研究代表者: 尾崎 伸吾 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教 (20408727)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 連続体力学 / トライボロジー / 接触問題 / 数値解析 / 機械材料・材料力学 / 設計工学 / 構成式

研究概要

本研究の目的は速度依存性摩擦構成モデルの構築とそれを導入した有限要素法によるスティックスリップ運動の数値解析手法の提案である.先ず,弾塑性論に基づいた速度依存性摩擦モデルを提案した.次に,種々の動的条件および材料条件下での実験結果との比較により,提案モデルの妥当性の検証を行った.その後,スティックスリップ運動を含む速度依存性すべり摩擦現象に及ぼす材料特性,幾何学的条件および境界条件の影響について,有限要素解析を実施した.提案数値解析手法によると接触面の摩擦条件や材料条件のみならず,境界条件の変動についても検討可能である.

研究成果

• [雑誌論文] Experimental verification of rate-dependent elastoplastic analogy friction model and its application to FE analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, S.
  • 雑誌名: Tribology International 巻: in print ページ: 164-177
  • DOI: 10.1016/j.triboint.2013.03.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elastoplastic formulation for friction with orthotropic anisotropy and rotational hardening (2012)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, S.
  • 雑誌名: International Journal of Solids and Structures 巻: 49 号: 3-4 ページ: 648-657
  • DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2011.11.010
  • 査読あり
• [学会発表] Elastoplastic analogy constitutiveequation for rate-dependent frictional slid-ing (2012)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, S
  • 学会等名: International Conference on AdvancedDynamics and Model Based Control of Structures and Machines
  • 発表場所: ロシア ポリテクニック大学
  • 年月日: 2012-07-02
• [学会発表] 速度依存性すべり摩擦の測定と摩擦モデルについて (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾崎伸吾
  • 学会等名: 第17回計算工学講演会
  • 発表場所: 京都教育文化センター
  • 年月日: 2012-05-28
• [学会発表] Elastoplastic analogy constitutive model for rate-dependent frictional sliding (2012)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, S.
  • 学会等名: International Conference on Advanced Dynamics and Model Based Control of Structures and Machines
  • 発表場所: ロシア ポリテクニック大学
  • 招待講演
• [学会発表] 摩擦境界を考慮した組合せ皿ばねの荷重－たわみ関係について (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾崎伸吾，津田兼
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2011材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス
• [備考]
  • URL: http://www.ozaki-lab.ynu.ac.jp
• [備考] 尾崎研究室ホームページ
  • URL: http://www.ozakilab.ynu.ac.jp