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伊與田 宗慶*; 松田 朋己*; 佐野 智一*; 茂田 正哉*; 菖蒲 敬久; 湯本 博勝*; Koyama, Takahisa*; Yamazaki, Hiroshi*; 仙波 泰徳*; 大橋 治彦*; et al.
Journal of Manufacturing Processes, 94, p.424 - 434, 2023/05
被引用回数：3 パーセンタイル：57.26(Engineering, Manufacturing)Aluminum alloys are increasingly being applied to automobile bodies to reduce the weight of automobiles. In joining steel materials and aluminum alloys using resistance spot welding (RSW), it is important to control the state of intermetallic compounds due to the temperature at the joining interface. In other words, in RSW of Fe/Al dissimilar materials, it is necessary to clarify the heating and cooling phenomena of the interface temperature during joining. Although the convection behavior of the molten aluminum alloy is thought to influence the temperature distribution at the joining interface, there are no studies that have directly observed this phenomenon. In this study, convection in molten zone of aluminum alloy during RSW of steel and aluminum alloy is discussed. Direct observations were attempted in order to clarify the convection behavior of the molten aluminum alloy in RSW of steel and aluminum alloy. The main feature of this experiment is that a real-scale test piece and an RSW apparatus used in actual production were used to observe convection during actual production. The observation experiments were conducted using synchrotron radiation X-ray at SPring-8. During welding, the specimens were irradiated with synchrotron radiation X-ray, and convection was observed from the behavior of tracer particles placed on the specimens. As a results, three types of convection were observed: radial outward convection from the center of the molten zone at the joining interface, convection from the edge of the molten zone toward its center, and weak circulating convection at the edge of the molten zone. And, small convection velocities were generated at the edge of the molten zone. Furthermore, the convection velocity inside the molten zone was calculated to be approximately 1.75 m/s. In addition, it was shown that there is a correlation between convection behavior and the shape of the molten zone.
佐野 智一*; 詠村 嵩之*; 廣瀬 明夫*; 川人 洋介*; 片山 聖二*; 荒河 一渡*; 政木 清孝*; 城 鮎美*; 菖蒲 敬久; 佐野 雄二*
Metals, 9(11), p.1192_1 - 1192_13, 2019/11
被引用回数：15 パーセンタイル：65.54(Materials Science, Multidisciplinary)本研究の目的は、ドライレーザーピーニング(DryLP)の有効性を検証することである。DryLPは、大気条件下でフェムト秒レーザーパルスを使用して、加工合金中の硬度,残留応力,疲労性能などの機械的特性を改善するピーニング技術である。レーザー溶接された2024アルミニウム合金にDryLP処理を施すと軟化した溶接金属は母材の元の硬度に回復し、溶接金属と熱影響部の残留引張応力は圧縮応力に変わった。疲労寿命は180MPaの引張圧縮試験でほぼ2倍になり、120MPaでは50倍以上増加した。以上から、DryLPは低応力振幅での溶接欠陥のあるレーザー溶接アルミニウム試験片の疲労性能を改善するのにより効果的であることを明らかにした。
秋田 貢一; 林 健吾*; 竹田 和也*; 佐野 雄二*; 鈴木 裕士; 盛合 敦; 大谷 眞一*
Mechanical Engineering Journal (Internet), 1(4), p.SMM0029_1 - SMM0029_8, 2014/08
ピーニング技術による圧縮残留応力の導入は、疲労や応力腐食割れ等の鋼の強度特性の改善に有効である。ただし、圧縮残留応力は稼働時に機器に作用する熱的あるいは機械的な外力が原因で低下する可能性がある。本研究では、レーザーピーニングを施したフェライト鋼の静的引張荷重下における表面及び内部の残留応力挙動を、X線および中性子回折によって検討した。X線回折および中性子回折の相補利用により、応力緩和プロセスを明確に示す実験的確証が得られた。また、引張負荷応力下における臨界負荷応力の値は、内部の最大引張残留応力値とvon Misesの降伏条件によって推定できることを示した。
政木 清孝*; 亀島 洋平*; 久森 紀之*; 佐野 雄二*; 秋田 貢一; 菖蒲 敬久
材料, 62(5), p.297 - 304, 2013/05
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型チタン合金(Ti-6Al-4V)の回転曲げ疲労特性に及ぼすレーザピーニング処理の影響を調査するため、回転曲げ疲労試験を実施した。ピーニング効果を調査したところ、表面近傍の硬さ向上と表面近傍の高い圧縮残留応力が認められた。しかし、疲労特性は改善できなかった。この理由として、表面粗さによる切欠き効果の影響が考えられたため、研磨により表面粗さを低減した試験片で疲労試験を行った。しかし、依然として疲労特性は改善されなかった。この理由は、相
'の加工誘起変態と、HCP構造に起因する引張特性と圧縮特性の大きな相違の影響と考えられ、さらなる調査が必要である。
宮下 大輔*; 竹田 和也*; 大谷 眞一*; 佐野 雄二*; 斎藤 利之*; 秋田 貢一
材料, 60(7), p.617 - 623, 2011/07
表面圧縮残留応力の緩和は、引張応力を負荷した場合には、表面圧縮残留応力にバランスしている内部の引張残留応力領域において、また、圧縮荷重が作用した場合は、表面下の最大圧縮残留応力が発生している領域において、塑性変形が生じることで緩和する。引張,圧縮のいずれの場合も、表面の合計応力(=残留応力+負荷応力)が、材料の降伏点よりも低い時点で残留応力緩和が始まる。この原因は、塑性変形により残留応力が再配分されるためである。本研究での考察はすべて材料の機械的変形挙動に基づいており、したがって、本研究で得られた結論は、機械的な表面処理によって導入した圧縮残留応力の挙動に適用可能と考えられる。
and Au+Au collisions at 
= 200 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.
Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04
被引用回数：8 パーセンタイル：49.7(Physics, Nuclear)重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。
佐野 雄二*; 秋田 貢一; 竹田 和也*; 角谷 利恵*; 田澤 俊幸*; 齋藤 利之*; 楢崎 千尋*
International Journal of Structural Integrity, 2(1), p.42 - 50, 2011/01
本研究の目的は、レーザーピーニングによって圧縮残留応力を導入した高強度アルミ合金A2024-T3,低炭素オーステナイトステンレス鋼SUS316L及びニッケル基合金Alloy600における残留応力の外部負荷による挙動を調査した。表面残留応力は、繰り返し単軸負荷を適宜中断してX線回折によって測定した。レーザーピーニング誘起残留応力は、応力比0.1で最大応力が0.2パーセント耐力を越える場合に、負荷の第一サイクル目で大きく緩和した。応力比-1の場合の主な残留応力緩和は、負荷第一サイクルの圧縮荷重が負荷された際に生じた。本研究の実験条件では、最大負荷応力が降伏点を越えてもなお表面では圧縮残留応力が維持されていた。
田中 吉左右; 松田 祐二; 木下 正弘; 成瀬 雄二; 那須 昭一; 工藤 博司; 勝田 博司; 佐野川 好母; 立川 圓造; 吉田 芳和; et al.
JAERI-M 8512, 51 Pages, 1979/10
本報告書はIAEA主催国際トカマク型核融合炉設計ワークショップ(INTOR)に提出されるトリチウムに関する(グループ13)作業報告書の要約である。内容は全般的な問題、国内主として原研で行われた関連研究のレビュとトリチウムインベントリの評価の三部から成る。全般的な問題としてはINTORを目指す我国の研究開発計画と研究項目、INTORに必要なトリチウム量、注入、分析、ブランケットからの回収等が含まれる。レビュではトリチウムの造過性、固体ブランケット材料である酸化リチウムの物性の研究成果、酸化リチウムからのトリチウム分離の結果などが、インベントリ評価では深冷分離法、水蒸留法中心とした解析の結果が記されている。
秋田 貢一; 林 健吾*; 竹田 和也*; 佐野 雄二*; 大谷 眞一*
no journal, ,
機械的負荷によるピーニング残留応力の緩和過程を中性子回折法を用いて検討した。表面圧縮残留応力の緩和は、表面応力が降伏応力に達するよりも低い負荷レベルにおいて発生した。これは、この時点で部材の板厚中心付近の引張残留応力領域が降伏点に達し、残留応力が再配分したためである。したがって、引張負荷応力下における表面圧縮残留応力の緩和を検討する場合は、内部残留応力分布の把握が重要である。
秋田 貢一; 竹田 和也*; 佐野 雄二*; 大谷 眞一*
no journal, ,
本研究では、中性子回折,X線回折及び有限要素法解析を用いて、表面圧縮残留応力の機械的負荷に対する緩和過程を検討した。供試材は、構造用鋼SM41(降伏点286MPa)である。表面圧縮残留応力の緩和は引張応力が187MPaの時点から生じたが、この時点では表面の塑性変形は生じていなかった。この残留応力緩和は、板厚中心近傍の塑性変形により残留応力が再配分した結果生じたことがわかった。以上から、引張負荷における表面圧縮残留応力の緩和挙動を明らかにするためには、内部引張残留応力の大きさと分布を把握することが重要であることを示した。
秋田 貢一; 竹田 和也*; 佐野 雄二*
no journal, ,
機械的負荷における表面圧縮残留応力の緩和機構を、中性子回折,X線回折及び有限要素解析を用いて検討した。試料は溶接構造用鉄鋼材料SM41であり、これを引張試験片形状に加工後、レーザーピーニングを施して表面層内に圧縮残留応力を導入した。初期状態では表面の圧縮にバランスする引張残留応力が試料内部に存在した。試験片に与える機械的引張荷重を徐々に増加していき、試料内部の引張残留応力に引張荷重による応力が重畳して材料の降伏点に達した時点で、表面の圧縮残留応力が緩和し始めた。この時点では表面応力は降伏点に達していないのにもかかわらず、表面残留応力が緩和したことになる。これは試料内部が降伏することによって残留応力の再配分が生じ、その結果、表面圧縮残留応力が緩和したと説明でき、このことは有限要素解析の結果とも一致した。
飯野 雄基*; 秋田 貢一*; 佐野 雄二*; 水田 好雄*; 玉置 悟司*; 菖蒲 敬久
no journal, ,
Currently, aging society is progressing worldwide, and then it is important to expand healthy life expectancy. From the research results of heathy life, oral health has been found to be affected healthy life expectancy. Therefore, dental implant treatments have become widely used. However, fracture of the implant components has been reported. This study attempted to solve this problem by Low Energy Laser Peening (LELP). It uses lower energy than that of current Laser Peening (CLP). For example, the energy in CLP is 200 mJ while it is 1.5 mJ in LELP. A previous study reported that CLP couldn't improve the fatigue strength of a miniature size specimen of Ti-6Al-4V for implant components because the introduced compressive residual stress layer was too large and therefore balancing tensile residual stress became relatively high. In contrast, LELP introduces relatively thinner compressive stress layer and small balancing tension. Therefore, LELP is thought suitable for enhancing fatigue strength of miniature size samples. This study focuses on the fatigue strength enhancement of Ti-6Al-4V by LELP. Biocompatibility of the LELP treated surface is also examined. Results will be presented at the conference.
千代 隼久*; 秋田 貢一*; 佐野 雄二*; 水田 好雄*; 玉置 悟司*; 菖蒲 敬久
no journal, ,
本研究では、極表層に残留応力を付与できる低エネルギーのレーザーピーニング4)(Low-energy laser peening: LLP)を電磁鋼板の打抜き加工面に適用し、残留応力の改善とそれによる疲労強度向上を試みた。実験は実験室系X線及び放射光X線を利用した、表面から内部に至るひずみ分布計測を行った。その結果、打抜きによって発生した高い引張残留応力がLLP施工によって圧縮残留応力に転換されること、LLP施工の圧縮残留応力生成によってバランスする引張残留応力は非常に小さいこと、そして、LLP施工時に発生する腐食を抑えたWEDM試験片において疲労強度が大幅に改善されることを明らかにした。
