高分子・金属材料における摩擦・摩耗および摩耗量低減ための有限要素法による予測法

高分子材料・金属材料を扱っている、もしくはこれから扱う方で、トライボロジーのことはよく分からないという方を対象にしています。 「トライボロジーとはこんなものか!」と理解していただけることを目標にしています。 　トライボロジーの基礎をひととおり学び、高分子材料・金属材料におけるトライボロジーに関する基礎的な問題、また、高分子材料・金属材料の摩耗をどのように低減するのか、試験の短縮化を目指した有限要素法による予測および講師の研究事例も織り交ぜながら、様々な事例を整理して紹介します。

1. 高分子材料の摩擦・摩耗の機構
   1. 摩擦の基本的性質
   2. 高分子材料の摩擦の荷重依存性
      1. 弾性体における摩擦と荷重の関係
      2. 低荷重域での接触面積と表面エネルギー
      3. 高荷重領域での摩擦と荷重の関係
   3. 高分子材料の摩擦の速度および温度依存性
      1. ゴムの摩擦と粘弾性
   4. 高分子の摩擦と表面の性質
   5. 高分子材料の摩耗
      1. アブレシブ摩耗
      2. 凝着摩耗
      3. ロール形成摩耗
      4. 疲労摩耗
      5. 溶融摩耗
2. アブレシブ摩耗に及ぼす表面粗さの影響
   1. 理論解析
      1. 接触点の数
      2. 微細条痕の総面積
      3. 摩擦係数
      4. 摩耗量
   2. 理論値および実験値との比較と考察
      1. 各種仕上げ面の突起先端半径と突起斜面の傾きの実測値
      2. 接触点の数
      3. 表面粗さを変えた鋼平面上の柔らかい金属の摩耗
      4. セラミックス同士の摩耗と摩耗面の表面粗さ
      5. 高分子の摩耗と相手の表面粗さ
      6. 研磨紙上の金属の摩耗
      7. アブレシブ摩耗における摩耗性指数
3. 有限要素法を応用した摩耗機構の解析・予測
   1. 有限要素法による摩耗解析
      1. 弾塑性有限要素法
      2. モデルと要素分割
      3. ズーミング解析
      4. トライボロジーデータ
      5. 材料パラメータ
   2. 摩耗機構と破壊力学
   3. トライボメトリと有限要素法
4. 高分子材料の耐摩耗性向上
   1. フィラーの役割とフィラーの種類
   2. 潤滑性付与
   3. 機械的強度向上
   4. 摩擦面平滑化
5. 金属材料の耐摩耗性向上
   1. 樹脂・潤滑添加物による潤滑被覆処理
   2. 塗布型潤滑処理
   3. 表面硬化処理