| 研究課題/領域番号 |
20K04237
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
木田 勝之 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (00271031)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 窒化ケイ素 / せん断応力 / モードⅡ型き裂進展 / 焼結助剤 / 粒内破壊 / 粒界破壊 / 圧縮負荷 |
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| 研究成果の概要 |
リガメントは結晶粒間に存在する粒界相にき裂が発生し、結晶粒を跨いで繋がらなかった場合形成されること、不連続な表面き裂の成長はき裂先端前方の結晶粒界にき裂が発生し、それが繋がる、若しくは内部にき裂が進展し、表面に現れることで起こることも観察した。この知見も取り入れ、データを解析することができた。粒内(G_T)と粒界(G_I)２種類の破壊形態についてHutchinsonが提案した静的条件下のエネルギー開放率の考え方（G_I／G_T）が疲労下でも使われているため、データを整理した結果、窒化ケイ素粒内と焼結助剤の影響が強い粒界破壊についてG_I／G_T との相関は明瞭ではないことが明らかとなった。
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| 自由記述の分野 |
トライボロジー
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
セラミックス球に関する本研究は、従来の確率的損傷評価から、力学的損傷評価へとパラダイムシフトしている。本課題で確立したき裂先端のその場観察手法と力学解析方法は、軸受の損傷である「はく離」機構を解明するための第一歩として、窒化ケイ素球のモードⅡ型(面内せん断型)き裂進展・停留の破壊力学的解明に役立つ。風力発電機装置などの厳しい電気的環境では、回転している転動体に電気が流れ、接触表面に電気化学的腐食による損傷が発生しやすく、その故障の原因の一つとなっている。セラミックスの絶縁性はその電食を防止可能であるため、課題で確立できた研究手法は強度評価に貢献するものと思われる。
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