材料強度・接合強度研究室

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技術シーズカテゴリー
ものづくり
キーワード
強度・破壊・疲労接合・溶接レーザー加工

研究室教職員

宮下 幸雄

宮下 幸雄MIYASHITA Yukio

機械創造

准教授

TEL:
0258-47-9704
FAX:
0258-47-9770

専門分野

1. 工学一般:材料力学
2. 工学一般:破壊力学

研究分野

1. 接合・切断等加工プロセス(マグネシウム合金溶接・機械締結・接着、レーザ溶接、摩擦撹拌接合(FSW)、拡散接合、ろう接合、異材接合(異種金属、金属/樹脂)、ぜい性材料のレーザ割断)。
2. 疲労・材料強度(マグネシウム合金・その他金属材料、高融点金属、接合体、セラミックス、コーティング材、複合材料、界面強度評価、接合強度評価、疲労き裂伝ぱ、高温疲労、腐食疲労など)。

主要設備

電気油圧サーボ式疲労試験機、高温炉付回転曲げ疲労試験機(最高温度500℃)、電子顕微鏡付高温疲労試験機(最高温度850℃)、電磁加振式超高サイクル疲労試験機、真空炉付引張試験機(最高温度2200℃)、大気炉(最高温度1600℃)、温湿度制御チャンバ付疲労試験装置(最高温度500℃、湿度〜90%RH)、レーザ顕微鏡、走査電子顕微鏡(EDS)、X線回折装置(残留応力)、熱機械分析装置(TMA)、示差走査熱量計(DSC)、引張り試験機、微小硬さ試験機、レーザ溶接機、TIG溶接機など。

得意とする技術

1.異材接合および接合体の評価
2.各種材料の機械的特性評価
3.疲労特性・寿命評価
4.材料特性評価と設計への適用
5.破壊解析、事故解析

産学官連携実績・提案

現在、マグネシウム合金の疲労、構造材の高温疲労、高融点金属の高温強度・破壊じん性、セラミックスの高温破壊じん性、実働荷重下での構造材の疲労挙動と疲労設計法、レーザ溶接(異種金属接合、金属/樹脂異材接合)、マグネシウム合金の溶接・接合、アルミニウム合金FSW継手の強度、企業および他の大学・研究機関と様々な共同研究。

交流を求めたい分野

1.ガラスおよびセラミックスの精密加工
2.溶接
3.コーティング・表面改質
4.異材接合のためのろう材・接着剤の開発
5.破壊事故、疲労破壊対策

メッセージ

・ 異種金属レーザ接合技術を開発し、これまでに、鋼/アルミニウム合金接合、チタン/アルミニウム合金接合、マグネシウム合金/アルミニウム合金接合を研究、現在、異種金属および金属/樹脂異材接合について検討中
・マグネシウム合金の疲労強度評価
・マグネシウム合金に適した、溶接、機械締結、接着法の検討
・ガラスなどのぜい性材料をレーザにより非接触で割断
・実働環境を模擬した強度評価法の開発

  • 図1 レーザによるSPCC/A5052異種金属接合における界面温度分布の熱伝導解析図1 レーザによるSPCC/A5052異種金属接合における界面温度分布の熱伝導解析
  • 図2 レーザによるPET/SUS304異材マイクロ接合体の結合部界面観察例図2 レーザによるPET/SUS304異材マイクロ接合体の結合部界面観察例
  • 図3 レーザ割断模式図図3 レーザ割断模式図
  • 図4 ガラスのレーザ割断におけるシミュレーションと実験結果の比較図4 ガラスのレーザ割断におけるシミュレーションと実験結果の比較
  • 図5 マグネシウム合金のSPR接合シミュレーション図5 マグネシウム合金のSPR接合シミュレーション
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