2021研究紹介

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11キーワード相談に応じられる内容機械加工の高性能化に関する研究MIZUTANI Hideyuki工学部 機械工学科教授　水谷 秀行切削および砥粒加工に関する研究、ホーニング加工の研究、超音波振動による機械加工の研究、切削による表面特性向上技術　切削による材料の表面特性向上技術や超音波振動援用によるホーニング加工など、機械加工の高性能化に関する研究を行っています。【研究テーマ】・表面特性の向上を実現する高性能切削法　材料表面の圧縮残留応力は部品の疲労寿命延長に繋がるといわれています。しかし、一般の切削面は引張残留応力状態であり、高い圧縮残留応力の生成を期待することはできません。これに対して、当研究室では、特殊切れ刃形状や超音波振動を付与することによって切削面に1000MPaを超える高い圧縮残留応力を生成することに成功しました。この切削面の高圧縮残留応力は材料の耐疲労性の向上をもたらし、部品の強度的信頼性の確保と加工後に行われる表面強化工程の省略による生産性の向上にも繋がると期待されます。・超音波振動援用による高性能ホーニング加工　機械の構成要素は大小さまざまな円筒穴を有し、これらの仕上げ加工法の一つにホーニングがあります。加工内径が小さくなると工具に寸法調整用の切込み機構を設けることが難しく、仕上がり寸法のインプロセスでの制御は困難となります。当研究室では、砥石半径方向に超音波振動を発現する新しい形式の小径内面加工用のホーニング加工装置および方法を開発しました。本方法では、半径方向の振動を切込み運動として利用し、仕上がり寸法の制御ができます。装置は、専用の切込み機構を必要とせず、振動振幅によって寸法調整が可能なため、ホーニング盤以外の工作機械にも搭載でき、仕上げ面の粗さも良好で小径穴の精密加工に適すると考えます。切削、ホーニング、砥粒加工、超音波振動、切削表面特性、疲労特性、仕上げ面性状キーワード相談に応じられる内容ロボットによるゴルフスイングスキー板用ダンパーの開発カーボン竹刀FRP積層構造部材複合材料よりなる製品の設計・構造解析に関する研究HOSOKAWA Kenji 工学部 機械工学科教授　細川 健治振動実験、振動解析、構造解析　繊維強化複合材料は、軽量、高剛性、高強度などの優れた材料特性を有し、材料設計が可能であるところから航空宇宙用構造部材およびスポーツ用品などに多く用いられている。これら構造部材および用品の材料・構造設計および振動特性に関する研究を実施している。【研究テーマ】●材料特性の同定　加振実験により製品の振動特性を求め、得られた振動特性を基に有限要素　法と逆問題解析法（感度解析法）を用いて、非破壊的にこの製品を構成する　部材の材料特性（弾性パラメータ、減衰パラメータ）を同定する方法を提案　している。●ゴルフスイングに関するシミュレーションの開発●ゴルフクラブシャフトの設計法の開発●カーボン竹刀の衝撃力に関する研究●スキー板・スノーボードの減衰性能の向上化に関する研究●スキー板・スノーボードの設計法の開発　●レーザフォーミングに関するシミュレーションの開発複合材料、振動解析、構造解析、有限要素法、スポーツ工学、スポーツ用具工学部工学部