摺動部摩耗と焼付き発生部位に関するシミュレーション予測システムの開発
更新:2024/02/02
- 概要
エンジンピストンピン-コンロッド小端間の相変化を伴う潤滑油液膜流れに着目し、構造体の弾性変形と流路変化を考慮した混相流体-構造体連成解析手法を新たに開発し、高負荷条件下におけるトライボロジー特性に関するシミュレーション予測法を開発しました.その結果、摺動部における摩耗・焼付き発生部位のシミュレーション予測に成功するとともに、構成部品の特異な変形挙動が摩耗・焼付きの発生要因であることを発見しました。
- 従来技術との比較
流体潤滑における摩耗・焼付き発生部位の検証には計算による予測は不可能であると考えられてきましたが,本研究では摺動部における摩耗・焼付き発生部位のシミュレーション予測に成功しました.
- 特徴・独自性
-
- スーパーコンピューターでエンジンピストンピン摺動部における摩耗・焼付き発生部位に関するシミュレーション予測に世界で初めて成功した。
- ピストンピンの弓なり状の変形が、コンロッドエッジにおける機械接触・焼付きの原因であることを特定した。
- ピストンピンとコンロッド双方の弾性変形ならびに非定常流路変化を伴う薄膜キャビテーション注1潤滑を考慮した、3次元混相流体-構造体連成解析手法注2の開発に成功した。
- 実用化イメージ
-
本研究手法は自動車用エンジンのみならず流体潤滑を用いた全ての摺動部品要素に適用可能であり、輸送機械・産業機械の損傷予測や構成要素の安全性指針策定に貢献します,構成要素の最適設計が可能になります.
- キーワード
研究者
流体科学研究所
附属統合流動科学国際研究教育センター
混相流動エネルギー研究分野
石本 淳 教授
博士(工学)(東北大学)/修士(工学)(東北大学)
Jun Ishimoto, Professor