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2019 年度 研究成果報告書

マルチスケールシミュレーションとQCM実験の融合による添加剤含有潤滑現象の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03164
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

張 賀東  名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (80345925)

研究分担者 三矢 保永  公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (10200065)
内山 知実  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (90193911)
古賀 伸明  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (80186650)
渡邉 崇  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (40182927)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードトライボロジー / 分子シミュレーション / 境界潤滑
研究成果の概要

粗さをもつ固体二面間の微小な摺動すきまにおける添加剤含有潤滑現象の解明をねらいとし,これまでに開発したシミュレーション法を一層発展させ,ナノすきまにおける添加剤分子吸着膜の形成・せん断剥離・修復の粗視化分子動力学シミュレーション,およびマイクロスケールの接触面やその近傍における潤滑油の流動のシミュレーションを実現した上で,両者を接続・統合するマルチスケールシミュレーション法を確立した.シミュレーションから得た知見を基に,新規な添加剤分子を設計・合成し,その優れた吸着性能を水晶振動子マイクロバランス法(QCM)で明らかにした.

自由記述の分野

トライボロジー

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,ナノすきま潤滑の設計に役立つ実用性の高いマルチスケールシミュレーション法を確立した上で,高性能の添加剤分子を新規に設計・合成した.これらの成果は,文部科学省が決定した2019年度戦略目標および研究開発目標「ナノスケール動的挙動の理解に基づく力学特性発現機構の解明」に合致し,トライボロジー分野の学術発展や,自動車などに適用可能な摩擦損失を軽減する高度な潤滑技術の確立に寄与することが期待される.摩擦損失の18~40%の低減は,世界エネルギー使用量を8.7%まで削減可能と予測されており,本研究により省エネ・低炭素社会の実現に貢献できる.

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公開日: 2021-02-19  

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