強磁性体鋼に生じる残留磁化を利用した接触面圧測定に関する基礎研究

利用铁磁钢残余磁化强度测量接触表面压力的基础研究

• 批准号: 24560159
• 负责人: 大上 祐司
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24560159/
• 关键词: 逆磁歪効果; 接触面圧センサ; 機械要素; トライボロジー; 残留磁化; 接触面圧センサー

機械要素や金型の表面損傷の耐久性向上のために，それら表面には様々な処理が施される．表面強度を決める主要因は，材料自身の強さを除くと表面性状，油膜厚さ，接触面圧の3つである．接触面圧を実際の使用状態に近い荷重下で測定できるセンサを開発すれば，接触状態が実験的に明らかとなり，金型最適表面処理の選定や高信頼性機会要素の開発に活用できる．そこで，少なくとも0.5GPaの実働状態に近い接触面圧を測定するために，応力と残留磁化の定量的関係を明らかにし，接触面圧の測定基本システムを構築する．上記目的のために，応力磁場印加装置の製作と機械要素の大半を占める点接触をモデル化したアルミニウム製球頭とSUS304鋼平板の接触試験において磁場を印加した場合のSUS304鋼平板に生じる残留磁化の測定を行った．(1)応力磁場印加装置と残留磁化測定システムを構築した．応力磁場印加装置は，万能試験機に磁場印加装置を取り付けるための設計と製作を行った．残留磁化計測では，XYステージを利用して，SUS304鋼平板の残留磁化分布を自動で計測し可視化できるシステムを構築した．(2)点接触状態において，SUS304鋼平板に接触応力に起因する残留磁化分布を計測することができた．最高で1600MPaの接触圧を付加し，その点接触領域と残留磁化分布には対応が見られる場合があった．(3)接触応力と残留磁化の値には明確な関係性が見られなかった．そのため，磁場印加法や，球頭の素材等を変更してさらに詳細な実験を行い，応力磁場印加装置の改良を行う必要性を明らかにした．

Mechanical elements and durability of surface damage of gold type are improved, and surface treatment is applied. Surface strength is mainly determined by the strength of the material itself, in addition to surface properties, oil film thickness, contact surface pressure. The contact surface pressure is measured in the actual use state under the near middle load, and the contact state is measured in the open state. The contact state is measured in the open state. The optimum surface treatment of the metal type is selected. The high reliability opportunity factor is used. For example, the contact surface pressure measurement of the contact surface at a minimum of 0.5 GPa is based on the quantitative relationship between the force and the residual magnetization. For the purpose of this article, the manufacture of magnetic field devices and the measurement of residual magnetization of SUS304 steel plates are described. (1)A new method for measuring residual magnetization in magnetic field is proposed. The design and manufacture of the magnetic field device of the universal testing machine The residual magnetization distribution of SUS304 steel plate is automatically measured and visualized by using XY method. (2)The residual magnetization distribution of SUS304 steel plate due to contact force was measured. The maximum contact pressure of 1600MPa is increased, and the point contact area and the residual magnetization distribution are opposite. (3)Contact force and residual magnetization are clearly related. The necessity of improving the magnetic field device is clear.

项目成果

逆磁歪効果によって薄板鋼に生じる残留磁化と負荷応力の関係

逆磁致伸缩效应薄钢板产生的剩磁与外加应力的关系

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本設計工学会 平成24年度 秋季研究発表講演会論文集
• 作者: Masato Noguchi;Miwa Nakamura;Ayaka Ohno;Tomonari Tanaka;Atsushi Kobayashi;Masaki Ishihara;Masaya Fujita;Akiko Tsuchida;Mamoru Mizuno;and Shin-ichiro Shoda;大上祐司，三好啓太;三好啓太，大上祐司
• 通讯作者: 三好啓太，大上祐司

逆磁歪効果を利用した高接触面圧測定センサ開発の試み

尝试开发一种利用逆磁致伸缩效应测量高接触表面压力的传感器

• 作者: Masato Noguchi;Miwa Nakamura;Ayaka Ohno;Tomonari Tanaka;Atsushi Kobayashi;Masaki Ishihara;Masaya Fujita;Akiko Tsuchida;Mamoru Mizuno;and Shin-ichiro Shoda;大上祐司，三好啓太;三好啓太，大上祐司;大上祐司，三好啓太;三好啓太，大上祐司;大上祐司
• 通讯作者: 大上祐司

逆磁歪効果を利用した機械要素の接触応力計測に関する基礎検討

利用逆磁致伸缩效应测量机械元件接触应力的基础研究

• 发表时间: 2014
• 期刊: （公社）日本設計工学会四国支部平成25年度研究発表講演会講演論文集
• 作者: Masato Noguchi;Miwa Nakamura;Ayaka Ohno;Tomonari Tanaka;Atsushi Kobayashi;Masaki Ishihara;Masaya Fujita;Akiko Tsuchida;Mamoru Mizuno;and Shin-ichiro Shoda;大上祐司，三好啓太
• 通讯作者: 大上祐司，三好啓太