2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12650195
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
鳥居 薫 横浜国立大学, 工学部, 教授 (00017998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西野 耕一 横浜国立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90192690)
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| Keywords | 熱伝導 / 接触熱抵抗 / 動的熱抵抗 / 非定常法 / 数値解析 / 最適化 / ニューラルネットワーク |
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| Research Abstract |
本研究は、ころがり接触する円筒接触面における動的接触熱抵抗について、回転の有無による接触熱抵抗の変化を実験的に明らかにすることを目的とする。
本年度は、動的接触熱抵抗の比較対象となる静的接触熱抵抗を測定した。そのために、現有の動的接触熱抵抗実験装置を改修し、補助荷重機構の設置による接触圧力分布の均一化、感圧紙を用いた接触圧力分布の可視化、熱電対の取り付け方法の改善、移動平均による熱起電力ノイズの除去を行い、信頼性のある静的接触熱抵抗の測定値が取得できるようにした。その測定システムを用いて、本年度設計・製作した鋼ロールについて、接触荷重10〜200kgfの範囲で静的接触熱抵抗を測定した。熱抵抗の評価には非定常法と熱伝導数値解析をハイブリッド化した手法を用いた。
また、薄い接触熱抵抗層の存在を仮定することにより、熱抵抗層の熱容量が動的接触熱抵抗に与える影響について理論解析を行った。解析すべき問題を熱抵抗層と母材より構成される半無限体の非定常熱伝導問題に帰着させ、熱抵抗層表面温度のステップ変化に対応する熱抵抗層内部と母材内部の温度応答を直交関数展開を利用して解析的に調べた。その結果、現実的な熱抵抗層のパラメータ範囲について熱抵抗層の熱容量の影響は無視でき、動的状況においても静的接触熱抵抗の存在のみを考慮すればよいことを明らかにした。
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