| 研究課題/領域番号 |
02555132
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
西松 裕一 東京大学, 工学部, 教授 (70010741)
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| 研究分担者 |
秋山 政雄 東京大学, 工学部, 助手 (00011172)
大久保 誠介 東京大学, 工学部, 助教授 (90092155)
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| キーワード | 岩石 / ポイントアタックビット / 機械剛性 / 切削抵抗 / 破壊力学 / 数値シミュレ-ション |
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| 研究概要 |
1、切り込み深さと切削抵抗との関係を調べる実験
種々の実験結果の基礎デ-タとなる、切り込み深さと切削抵抗との関係を実験的に調べた。使用したビットは円筒形で先だけが尖っているポイントアタック式のものである。実験結果によれば、切り込み深さに比例して切削抵抗の増大することがわかった。また、切削体積は切り込み深さの2乗に比例して増大すること、従って、単位体積を切削するのに要する動力は切り込み深さに反比例して減少することもわかった。この実験結果を、破壊力学を応用して説明した。
2、機械剛性可変型切削実験装置の開発
剛性を変えた切削実験は従来殆んど行なわれておらず、その試験方法の開発より着手した。種々の試行錯誤の後、ビット取付け部に工夫を凝らすことにより、かなりの範囲で剛性を変化させることに成功した。また従来考慮されていなかった、"剛性の連成成分"も可変とした。ここで言う連成成分とは、例えばX方向に力を加えた場合のY方向の変位を決定する成分のことである。
3、機械剛性を変えた切削実験
開発した機械剛性可変型切削実験装置を使用し、種々の条件下での切削実験を行ない、機械剛性が掘削能率・刃物の損耗に及ぼす影響について多方面より検討した。得られた成果のうち最も重要なのは、"剛性の連成成分"が切削抵抗に対して大きな影響を及ぼすことである。これまで掘進機の剛性の影響に関して必ずしも明確な答が得られなかったのは、この連成成分を考慮していなかったことに起因している。
4、切削のシミュレ-ションモデルの構築
実験結果にもとずき、切削装置の剛性を考慮に入れた切削のシミュレ-ションモデルを構築し、数値シミュレ-ションを行なった。
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