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2021 年度 研究成果報告書

次世代エネルギラインにおけるジョイント部ナノリークのメカニズム解明

研究課題

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研究課題/領域番号 19K14877
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
研究機関岡山大学

研究代表者

大宮 祐也  岡山大学, 自然科学学域, 助教 (40717203)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード漏えい / ガスケット / シール / 表面粗さ / 塑性変形
研究成果の概要

近年,化学プラントなどから排出される有害物質の排出規制が世界的に厳しくなってきており,配管接合部などで高い密封性能が求められている.このため,ガスケット(メタルシール)表面で生じるナノリークメカニズムを明らかにする必要がある.そこで,ガスケット表面の圧縮変形挙動およびナノリークメカニズムを明らかにすることを目指した.その結果,金属表面の粗さを形成する突出山部,コア部,突出谷部の変形は,金属の硬度差や圧縮荷重量によってそれぞれ異なる挙動を示した.また,初期表面粗さが大きいメタルガスケットほどガスケット外周部で谷部が多く残存し,谷部残存量とナノリークに関係があることを示した.

自由記述の分野

機械要素

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,精密冶具を作成しメタル表面の変形挙動を測定し,接合面の未接触領域を明らかにした.このように表面性状を有するメタル表面の接触について実験結果をベースに評価することは,従来,行われていた理論的な議論に対して,実験的知見を示した.
また,メタルシールガスケットのナノリークメカニズムに関する結果は,ナノリークを考慮した合理的なフランジ寸法,ボルト初期締付け力の決定など設計因子の合理的決定に貢献した.

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公開日: 2023-01-30  

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