レール用小型X線応力測定装置による実路線の転がり疲労の解明

• 研究課題/領域番号: 25420085
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 佐々木 敏彦 金沢大学, 人間科学系, 教授 (40251912)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 残留応力 / X線回折 / デバイリング / 三軸応力 / 転動接触疲労 / 鉄道レール / 転がり疲労 / シェリング / き裂 / X線 / 回折環 / 白色層 / 鉄道 / レール / イメージングプレート / 回折

研究成果の概要

車輪とレールとの転動接触疲労によるレールの損傷についてX線応力測定法を適用して検討を行った．本研究では，測定部にCrKα特性X線を当て，発生するデバイリングを二次元検出器で計測し，新応力解析理論一般化cosα法を適用して三軸応力解析して検討した．その結果，三軸応力テンソル成分はレールの損傷初期の状態と相関し，非破壊非接触でそれを評価可能である見通しが得られた．

研究成果

• [雑誌論文] X線残留応力測定法-技術の概要と最新の現場適用の動向- (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 敏彦
  • 雑誌名: 溶接学会誌 巻: 84 ページ: 59-65
  • NAID: 130005118480
• [雑誌論文] X-ray stress measurement from an imperfect Debye--Scherrer ring (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Miyazaki, T. Sasaki
  • 雑誌名: International Journal of Material Research 巻: 106 号: 3 ページ: 237-241
  • DOI: 10.3139/146.111179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ｘ線応力測定法の概要と現状 -技術の動向と現場適用に向けた最新の小型化・高速化- (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 敏彦
  • 雑誌名: 検査技術 巻: 7 ページ: 54-61
• [雑誌論文] X-ray stress measurement with two-dimensional detector based on (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Miyazaki, T. Sasaki
  • 雑誌名: International Journal of Material Research 巻: 105 号: 9 ページ: 922-927
  • DOI: 10.3139/146.111101
  • 査読あり
• [雑誌論文] A comparative study of optical and radiative characteristics of X-ray-induced luminescent defects in Ag-doped glass and LiF thin films and their applications in 2-D imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kurobori, Y. Miyamoto, Y. Maruyama, T. Yamamoto, T. Sasaki
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 326 ページ: 76-80
  • NAID: 120005440317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-Dimensional Imaging of Debye-Scherrer Ring for Tri-axial Stress Analysis of Industrial Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Sasaki, Y.Maruyama, H.Ohba and S.Ejiri
  • 雑誌名: The Journal of Instrumentation 巻: -
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄道レールの転がり接触疲労への一般化cosα法の適用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐々木敏彦
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会・平成27年度第4回 現場指向X線残留応力測定法研究委員会
  • 発表場所: 日本非破壊検査協会(東京都江東区亀戸)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 鉄道レールのX線三軸応力測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 乾 典規，伊藤 覇臣，佐々木 敏彦
  • 学会等名: 日本金属学会・日本鉄鋼協会北陸信越支部連合講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2015-12-05
• [学会発表] 北陸新幹線レールのＸ線応力測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 敏彦、三井真吾、乾典規
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会・平成27年度第1回 現場指向X線残留応力測定法研究委員会
  • 発表場所: 石川県工業試験場
  • 年月日: 2015-05-22
• [学会発表] 二次元検出器方式のX線・中性子応力測定に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木敏彦
  • 学会等名: 第１７５回X線材料強度部門委員会研究討論会
  • 発表場所: 日本材料学会(京都府、京都市）
  • 年月日: 2015-02-06
  • 招待講演
• [学会発表] フーリエ解析によるX線応力測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮﨑利行、佐藤光、佐々木敏彦
  • 学会等名: 第４８回X線材料強度に関するシンポジウム
  • 発表場所: エル大阪(大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-25
• [学会発表] MnKα線および二次元検出器によるオーステナイト系材料のX線応力測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木敏彦、宮崎利行、古川敬、三原毅
  • 学会等名: 第４８回X線材料強度に関するシンポジウム
  • 発表場所: エル大阪(大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-25
• [学会発表] X-Ray Stress Measurement Using Two-Dimensional Detector (Application to austenitic stainless steel) (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Sasaki
  • 学会等名: ９ｔｈ European Conference on Residual Stresses
  • 発表場所: University of Troys（フランス）
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-09
• [学会発表] 二次元検出器方式によるX線三軸応力測定
  • 著者名/発表者名: 佐々木敏彦、江尻正一、大場宏明
  • 学会等名: 第４７回X線材料強度に関するシンポジウム
  • 発表場所: 東京、国立オリンピック記念青少年総合センター
• [学会発表] ステンレス鋼の二次元方式X線応力測定
  • 著者名/発表者名: 佐藤光、宮﨑利行、伊藤覇臣、古川敬、佐々木敏彦
  • 学会等名: 第４７回X線材料強度に関するシンポジウム
  • 発表場所: 東京、国立オリンピック記念青少年総合センター
• [学会発表] 転がり疲労した軸受鋼の二次元方式X線応力測定
  • 著者名/発表者名: 佐々木敏彦、橘真由、藤田工、嘉村直哉、藤本洋平
  • 学会等名: 第４７回X線材料強度に関するシンポジウム
  • 発表場所: 東京、国立オリンピック記念青少年総合センター
• [学会発表] Sufficient Two-Dimensional Measurement of Debye Ring for X-ray Stress Analysis of Industrial Materials
  • 著者名/発表者名: 佐々木敏彦
  • 学会等名: 15ｔｈ International Workshop on Radiation Imaging Detectors（IWORID2013）
  • 発表場所: フランス、ピエール・マリー・キュリー大学コルドリエ・クラブキャンパス
• [学会発表] Evaluation of Rolling Contact Fatigure Using Debye Ring Image with Soft X-Rays and Image Plate
  • 著者名/発表者名: 橘真由、佐々木敏彦
  • 学会等名: 15ｔｈ International Workshop on Radiation Imaging Detectors（IWORID2013）
  • 発表場所: フランス、ピエール・マリー・キュリー大学コルドリエ・クラブキャンパス
• [学会発表] New Generation X-Ray Stress Measurement Using Debye Ring Image Data by Two-Dimensional Detection
  • 著者名/発表者名: 佐々木敏彦
  • 学会等名: The 8th international conference on processing and manufacturing of advanced materials (THERMEC2013)
  • 発表場所: USA, Rio Hotel in Las Vegas