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大宮祐也 (ｵｵﾐﾔﾕｳﾔ)

    　　　　
    創造工学部　創造工学科　
  • 准教授
Last Updated :2026/06/24

研究者情報

学位

  • 博士（工学）（2013年03月 広島大学）

科研費研究者番号

  • 40717203

ORCID ID

J-Global ID

研究キーワード

  • 機械要素   トライボロジー   材料力学   機械設計   

研究分野

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 設計工学
  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 機械要素、トライボロジー
  • ナノテク・材料 / 複合材料、界面

経歴

  • 2023年04月 - 現在  香川大学創造工学部准教授
  • 2021年04月 - 2023年03月  岡山大学学術研究院 自然科学学域助教
  • 2014年04月 - 2021年03月  岡山大学大学院自然科学研究科助教
  • 2013年04月 - 2014年03月  広島大学大学院工学研究院特任助教

学歴

  • 2010年04月 - 2013年03月   広島大学   大学院工学研究科   機械システム工学専攻 博士課程後期
  • 2008年04月 - 2010年03月   広島大学   大学院工学研究科   機械システム工学専攻 博士課程前期

所属学協会

  • 日本ねじ研究協会   日本設計工学会   日本トライボロジー学会   日本接着学会   米国機械学会   日本機械学会   

研究活動情報

論文

書籍

  • 国際会議論文抄録集 ASME 2019 International Design Engineering Technical Conferences & International Conference on Gears 2019
    大宮祐也 (担当:共著範囲:)RC283 歯車装置の設計・製造・評価に関わる革新技術のための試験・調査研究分科会 2020年04月
  • ねじ締結体の設計法
    (担当:共著範囲:)日本ねじ研究協会 2016年05月

講演・口頭発表等

  • Influence of Chamfering at Bolt Hole and Head Styles on Spring Constants of Bolted Joint  [通常講演]
    Yuya Omiya; Yu Sumikawa; Tadashi Shiota; Masahiro Fujii
    The 9th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT2023) 2023年03月 口頭発表（一般） Ramada Plaza Hotel, Jeju island The Korean Society of Mechanical Engineers, The Japan Society of Mechanical Engineers
  • Tribological Properties of Polysiloxane-containing Polyimide Coatings under Water Lubrication  [通常講演]
    Fan Yuelin; Shiota Tadashi; Omiya Yuya; Fujii Masahiro
    The 9th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT2023) 2023年03月 ポスター発表 Ramada Plaza Hotel, Jeju island The Korean Society of Mechanical Engineers, The Japan Society of Mechanical Engineers
  • Friction and Wear Properties of Amorphous SiC-based Coatings in Water  [通常講演]
    Tadashi Shiota; Ryosuke Ishii; Yuya Omiya; Masahiro Fujii
    The 9th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT2023) 2023年03月 口頭発表（一般） Ramada Plaza Hotel, Jeju island The Korean Society of Mechanical Engineers, The Japan Society of Mechanical Engineers
  • PTFEコーティングの耐摩耗性に及ぼす木材由来酸化ナノカーボン添加の影響  [通常講演]
    丸岡寛武; 大宮祐也; 塩田忠; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第61期総会・講演会 2023年03月 口頭発表（一般） オンライン開催（ホスト：近畿大学工学部） （一社）日本機械学会 中国四国支部
  • リン酸アルミニウム含浸炭素材料の乾燥摩擦摩耗特性  [通常講演]
    石本惇; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第61期総会・講演会 2023年03月 口頭発表（一般） オンライン開催（ホスト：近畿大学工学部） （一社）日本機械学会 中国四国支部
  • 遷移金属ホウ化物薄膜コーティングの乾燥摩擦摩耗特性  [通常講演]
    浅原優輝; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井 正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第61期総会・講演会 2023年03月 口頭発表（一般） オンライン開催（ホスト：近畿大学工学部） （一社）日本機械学会 中国四国支部
  • 酸化物薄膜コーティングによる生体用合金のフレッチング摩耗の低減  [通常講演]
    永栄謙登; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国学生会 第53回学生員卒業研究発表講演会 2023年03月 口頭発表（一般） オンライン開催（ホスト：近畿大学工学部） 日本機械学会中国四国学生会
  • 炭素添加炭化ケイ素コーティングの水中摩擦摩耗特性  [通常講演]
    石井良助; 大宮祐也; 塩田忠; 藤井正浩
    日本機械学会 第21回機素潤滑設計部門講演会（MDT2022） 2022年12月 口頭発表（一般） オンライン講演会 （一社）日本機械学会
  • 接触面表面粗さを考慮したねじ締結体締付け特性の推定手法  [通常講演]
    両角由貴夫; 小松優太; 大宮祐也; 塩田忠; 藤井正浩
    日本機械学会 2022年度 年次大会 2022年09月 口頭発表（一般） 富山大学 五福キャンパス （一社）日本機械学会
  • 第一原理計算によるSi系およびTi系薄膜のAl 2O3基板に対する密着性の評価  [通常講演]
    嶋崎一真; 竹中優加; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本設計工学会中国支部研究発表後援会 2022年06月 口頭発表（一般） 広島工業大学広島校舎 (公社)日本設計工学会中国支部
  • シロキサン含有ポリイミドコーティングの水潤滑特性に及ぼす硬化温度の影響  [通常講演]
    范月林; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本設計工学会中国支部研究発表講演会 2022年06月 口頭発表（一般） 広島工業大学広島校舎 (公社)日本設計工学会中国支部
  • 線膨張係数差に起因するボルト軸力変動について  [通常講演]
    渡邉 忠俊; 大宮 祐也
    第3回ねじ研究シンポジウム 2021年11月 シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
  • 金属平型ガスケット表面の微細観察に基づく微小漏えいメカニズムの考察  [通常講演]
    林大雅; 大宮祐也; 塩田忠; 藤井正浩
    日本トライボロジー学会トライボロジー会議2021 秋 松江 2021年10月
  • 炭化ケイ素コーティングによる生理食塩水中の摩擦特性の向上  [通常講演]
    塩田忠; 谷家大樹; 竹中優加; 石井良助; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本トライボロジー学会トライボロジー会議2021 秋 松江 2021年10月
  • 粘弾性材料の摩擦特性に及ぼすディンプルの影響  [通常講演]
    中村 浩大; 藤井 正浩; 大宮 祐也; 石井 清剛
    日本機械学会 2021年度年次大会 2021年09月 口頭発表（一般）
  • はめ合い状態がねじ込みボルト締結体のばね定数に及ぼす影響  [通常講演]
    大宮 祐也; 塩田 忠; 藤井 正浩
    日本機械学会 2021年度年次大会 2021年09月 口頭発表（一般）
  • 原子層堆積法によるアルミナ薄膜コーティングがステンレス製ねじの摩擦特性に及ぼす影響  [通常講演]
    山内 恒輝; 大宮 祐也; 両角 由貴夫; 塩田 忠; 藤井 正浩
    日本機械学会 2021年度年次大会 2021年09月 口頭発表（一般）
  • Siを含む有機無機ハイブリッド膜の水中での摩擦摩耗特性  [通常講演]
    塩田忠; 山本剛史; 塩見公; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本トライボロジー学会トライボロジー会議2021 春 東京 2021年05月 口頭発表（一般）
  • レーザピーニングで施したディンプルが摩擦特性に及ぼす影響  [通常講演]
    河渕紗英子; 藤井正浩; 塩田忠; 大宮祐也
    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会・講演会 2021年03月 口頭発表（一般）
  • ステンレ鋼基板上に製膜されたシリカコーティング膜の水中トライボロジー特性  [通常講演]
    塩見公; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会・講演会 2021年03月 口頭発表（一般）
  • 各種ホウ化物硬質コーティング膜の乾燥摩擦摩耗特性  [通常講演]
    梁瑞和; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会・講演会 2021年03月 口頭発表（一般）
  • 回転角締め付け挙動に及ぼす表面粗さの影響  [通常講演]
    玄馬之善; 大竹遼平; 両角由貴夫; 大宮祐也; 塩田忠; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会・講演会 2021年03月 口頭発表（一般）
  • 木材由来ナノカーボン材料のゴムへの応用とその機械特性  [通常講演]
    彭履安; 大宮祐也; 塩田忠; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会・講演会 2021年03月 口頭発表（一般）
  • Si系有機無機ハイブリットコーティングの水潤滑特性  [通常講演]
    山本剛史; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国学生会 第51回学生員卒業研究発表講演会 2021年03月 口頭発表（一般）
  • アルミナセラミックスの破壊に伴う発光現象の高速時間分解計測
    塩田忠; IM Mingyun; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(Web) 2021年
  • 生理食塩水中における炭化ケイ素コーティングの摩擦摩耗特性  [通常講演]
    塩田忠; 谷家大樹; 竹中優加; 大宮祐也; 生駒俊之; 藤井正浩
    MRM Forum 2020 2020年 口頭発表（一般）
  • Strength Characterization of Adhesive Joint Surface-Modified by Large-Area Eb Irradiation  [通常講演]
    Yuya Omiya; Kenji Toyota; Ryota Nakanishi; Akira Okada; Togo Shinonaga; Masahiro Fujii
    The International Conference on Leading Edge Manufacturing/Materials and Processing 2020年09月 口頭発表（一般）
  • 水潤滑下におけるステンレス基材上の酸化物コーティング膜のトライボロジー特性  [通常講演]
    塩見公; 塩田忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本設計工学会 中国支部 研究発表講演会 2020年06月 口頭発表（一般）
  • レーザピーニングが浸炭硬化鋼の転動疲労寿命に及ぼす影響  [通常講演]
    影山大恩; 河渕紗英子; 塩田 忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第58期総会・講演会 2020年03月 口頭発表（一般）
  • ねじ締結速度がグリース潤滑されたねじ面の損傷に及ぼす影響  [通常講演]
    川口隼己; 大宮祐也; 塩田 忠; 藤井正浩
    日本機械学会 中国四国支部 第58期総会・講演会 2020年03月 口頭発表（一般）
  • 炭化ケイ素の水潤滑しゅう動における低摩擦状態の発現に及ぼす摩擦帯電の影響  [通常講演]
    肖 佳?; 塩田 忠; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本機械学会 中国支部第58期総会・講演会 2020年03月 口頭発表（一般）
  • ボルト軸力にばらつきを有する管フランジ締結体の漏えい特性  [通常講演]
    朱 万玉; 大宮祐也; 塩田 忠; 藤井正浩
    日本機械学会 中国支部第58期総会・講演会 2020年03月 口頭発表（一般）
  • 表面テクスチャリングが接着継手強度に与える影響  [通常講演]
    豊田健二; 大宮祐也; 中西亮太; 塩田 忠; 藤井正浩
    日本機械学会 中国支部第58期総会・講演会 2020年03月 口頭発表（一般）
  • Mechanical Properties of Amorphous SiC thin films on Al2O3 Ceramic Substrates  [通常講演]
    T. Shiota; D. Taniya; M. Okiyama; Y. Takenaka; Y. Omiya; T. Ikoma; M. Fujii
    The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies ポスター発表
  • Influence of Tightening Speed on Rapture of Screw Threads  [通常講演]
    Yuya Omiya; Hayaki Kawaguchi; Tadashi Shiota; Masahiro Fujii
    The 8th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT 2019) 2019年04月 口頭発表（一般）
  • Tribological behavior of silicon carbide coating films for ceramic-on-ceramic artificial joints  [通常講演]
    T. Shiota; M. Akiyama; D. Taniya; Y. Omiya; T. Ikoma; M. Fujii
    The 8th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT 2019) 2019年04月 口頭発表（一般）
  • LEAK BEHAVIOR AND PREDICTION OF METAL RING JOINT GASKETS IN SIMPLIFIED LEAK TEST WITH GROOVED PLATEN
    Yuya Omiya; Masahiro Fujii
    PROCEEDINGS OF THE ASME PRESSURE VESSELS AND PIPING CONFERENCE, 2019, VOL 2 2019年 AMER SOC MECHANICAL ENGINEERS
  • 木材由来の酸化ナノカーボンを用いたSBRゴムの補強
    河元 広樹; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    中国四国支部総会・講演会 講演論文集 2019年 一般社団法人 日本機械学会
  • テクスチャリング付与と表面改質を併用した接着継手の強度信頼性に関する研究
    豊田 健二; 大宮 祐也; 篠永 東吾; 岡田 晃; 藤井 正浩
    M&M材料力学カンファレンス 2019年 一般社団法人 日本機械学会
     
    In recent years, adhesive joint has been used in a mechanical field due to developing of adhesives, however the bonding strength and the reliability of the bonding strength is weaker than mechanical fastening. In this study, the tensile strength of single lap joint was measured in order to investigate the influence of various surface texturing and a surface treatment. Specimens consist of aluminum alloy plates (A6061). Nd: YAG laser and Vickers indenter were used to process the difference texturing shape. Also large-area electron beam (EB) was used for surface treatment. Each one of specimens were examined from the view of wettability and anchor effect. Compared with Non-treated, other joints were confirmed to improve the tensile strength, especially the joint that was irradiated Nd: YAG laser and large-area EB was the largest strength and improved about 75%. Under the condition of EB irradiation, the tensile strength was increased due to improved adhesive strength of interface. In addition, the anchor effect of adhesive surface was sufficiently developed by improving adhesive strength. Therefore, it is considered that the condition with applying texturing and the EB irradiation was improved the tensile strength of adhesive surface most.
  • 3次元FEMを用いたねじ締結体締付け時の力学挙動解析
    両角 由貴夫; 玄馬 之善; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    M&M材料力学カンファレンス 2019年 一般社団法人 日本機械学会
     
    In design of bolted joints, it is important to understand bolt axial tensions to avoid joint loosening. In recent years, FEM models with three dimensional threads have been applied to analyze mechanical characteristics of bolted joints. In this paper, tightening experiments, elastic FEM analyses and simplified calculations were conducted for bolted joints which consist of two hollow discs tightened by a hexagonal bolt with flange and a hexagonal nut with flange in order to obtain relationships among rotation angle θ [°], bolt axial tension F [kN] and tightening torque T [Nm]. As the results, it was shown that the relationships between the rotation angle θ [°] and bolt axial tension F [kN] obtained by FEM analyses with three dimensional thread have good agreement with the experimental results in a range of an initial tightening, which has non-linear relationship between the rotation angle θ [°] and bolt axial tension F [kN]. After tightening the nuts and bolts until rundown condition, the relationships become linear in both experiments and FEM analyses. However, the values of bolt axial tensions obtained by FEM analyses are a little higher than experimental ones at a same rotation angle. Also, stress distributions of the bolted joints are revealed.
  • 被締結物がクリープするねじ締結体の変形解析とボルト軸力低下について  [通常講演]
    両角由貴夫; 増田大貴; 玄馬之善; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本機械学会 M&M2018 材料力学カンファレンス 2018年12月 口頭発表（一般）
  • 被締結物がクリープ変形するねじ締結体における軸力低下に及ぼす平座金の効果  [通常講演]
    増田大貴; 大宮祐也; 両角由貴夫; 藤井正浩; 玄馬之善
    日本機械学会 M&M2018 材料力学カンファレンス 2018年12月 口頭発表（一般）
  • 締結時における RJG 付き大口径管フランジ締結体のボルト軸力挙動
    大宮 祐也; 藤井 正浩; 真鍋 和暉; 朱 万玉
    機素潤滑設計部門講演会講演論文集 2018年 一般社団法人 日本機械学会
     
    Since a scatter in axial bolt force exists in assembling the pipe flange connections, it is important to understand the behavior of scatter in axial bolt force of pipe flange connection. In this study, the bolt tightening tests with torque control method (tightening procedure: ASME PCC-1) were done to investigate the behavior of axial bolt force in pipe flange connection with 20 inches nominal diameter with Ring Joint Gasket. The obtained results on the standard deviation in axial bolt force were compared with that of the nut factor measured before bolt tightening. As a result, it is found that the experimentally obtained standard deviation in axial bolt force as assembled was correlated strongly with standard deviation of nut factor.
  • 木材由来ナノカーボン分散水潤滑下におけるポリアセタールのトライボロジー特性
    中植大介; 大宮祐也; 藤井正浩; 木之下博
    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 2018年
  • 木材由来酸化ナノカーボン-ZnDTP複合添加潤滑油の摩擦特性に及ぼす面圧とすべり速度の影響
    西崎僚太; 大宮祐也; 藤井正浩; 木之下博
    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 2018年
  • 鋼ローラのスカッフィングに及ぼす微粒子ショットピーニングの影響
    関下裕伸; 藤井正浩; 大宮祐也; 石本興史; 上田朗弘
    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 2018年
  • ボルト締結体における被締結部材の材料特性が座面陥没量に及ぼす影響
    川口隼己; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 2018年
  • 面接触摺動下における木材由来カーボン添加グリースのトライボロジー特性
    谷家大樹; 大宮祐也; 藤井正浩; 塩田忠
    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 2018年
  • ねじ込みボルト締結体のクリープによる軸力低下—（被締付物およびめねじ部材の影響）
    渡邉 忠俊; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    年次大会 2018年 一般社団法人 日本機械学会
     
    To investigate the trend of bolt force degradation, an experimental and FEM analytical approaches had been conducted. Experiment conditions were as temperature of tightened specimen at 130deg for 200 hours. The transition of axial bolt force during the experiment was recorded. Specimen was composed by steel bolt, clamped part and female thread part which made by steel or aluminum alloy. As experimental results, it is found that axial bolt force degrades logarithmically. This transition is the influence of creep behavior of material. Degradation range is greater in case with aluminum parts than in case with steel parts. And especially material of female thread part has much influence than that of clamped part. From FEM analysis, creep strain observed at female thread and bearing surface of bolt flange.
  • Mechanical behavior of joints with tap bolt subjected to thermal load  [通常講演]
    Haruka Yamamoto; Yuya Omiya; Tadatoshi Watanabe; Masahiro Fujii
    自動車技術;年秋季大会 2017年10月 口頭発表（一般）
  • 被締結物のクリープによるねじ締結体のボルト軸力低下  [通常講演]
    両角由貴夫; 大宮祐也; 増田大貴; 藤井正浩
    日本機械学会 M&M2017 材料力学カンファレンス 2017年10月 口頭発表（一般）
  • 異種材料の摩擦撹拌点接合の熱的挙動に及ぼす加圧力及び回転数の影響
    冨岡俊介; 大宮祐也; 西口勝也; 島田聡子; 藤井正浩
    日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集(CD-ROM) 2017年
  • 樹脂の摩擦・摩耗に及ぼす添加した酸化ナノカーボンの形状と濃度の影響
    河元広樹; 行好祐介; 大宮祐也; 藤井正浩; 木之下博
    日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集(CD-ROM) 2017年
  • 潤滑油における酸化ナノカーボンと他添加剤との併用効果-往復動摩擦試験での添加濃度の影響-
    杉峯健太; 中植大介; 大宮祐也; 藤井正浩; 木之下博
    日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集(CD-ROM) 2017年
  • 転動疲労挙動に及ぼす潤滑油への酸化ナノカーボン分散の影響-表面粗さの変化と寿命への影響-
    竹本和樹; 菊地大樹; 大宮祐也; 藤井正浩; 神田信; 栃木弘; 木之下博
    日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集(CD-ROM) 2017年
  • 温度変動における小口径管フランジ締結体のボルト軸力変化
    石堂 謙汰; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    山梨講演会講演論文集 2016年 一般社団法人 日本機械学会
  • トルク法を用いた多数ボルト締結体の締付け挙動
    大宮祐也; 藤井正浩
    日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 2016年
  • 温度変化を受ける異種材ねじ締結体の変形および応力解析—（多数ボルト締結体の場合）
    両角 由貴夫; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    年次大会 2016年 一般社団法人 日本機械学会
     
    In developing new car, the weight reduction is important issue. As one of solutions, the application of light weight materials is considerable. In the case, the bolted joints with dissimilar materials are sometimes needed. When the bolted joints are suffering from temperature change, they are deformed and the stress distributions occur, because each clamped part has different coefficient of linear thermal expansion. And the sliding forces also occur on the contact surfaces. In this study, those are analyzed by elasto-plastic FEM calculations for the different shape bolted joints. They consist of the aluminum specimen, the steel plate and four bolts. Different stress distributions and sliding forces are shown and discussed.
  • 高圧力作用下における金属平型ガスケットの微小漏えい量特性
    柴井裕太; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本設計工学会中国支部講演論文集 2015年
  • 粘弾性材料の摩擦特性に及ぼすレーザーテクスチャリングの効果
    藤井正浩; 石田幹久; 大宮祐也; 石田浩規
    日本設計工学会中国支部講演論文集 2015年
  • ボルト締結体のねじ谷底における応力分布にボルト呼び径が及ぼす影響
    田村直樹; 大宮祐也; 藤井正浩
    日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集(CD-ROM) 2015年
  • 509 トルク法による管フランジ締結体のボルト初期締付け力とトルク係数のばらつき
    大宮 祐也; 板野 光司; 藤井 正浩; 芳井 大治
    山梨講演会講演論文集 2015年 一般社団法人 日本機械学会
  • 510 ボルト初期締付け力のばらつきが管フランジ締結体の微小漏えいに及ぼす影響
    大宮 祐也; 板野 光司; 藤井 正浩
    山梨講演会講演論文集 2015年 一般社団法人 日本機械学会
  • 502 ねじのはめあい長さがボルト締結体のねじ部における応力分布に及ぼす影響
    田村 直樹; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    山梨講演会講演論文集 2015年 一般社団法人 日本機械学会
  • GS0104-201 高圧力作用下における金属ガスケット単体の密封性能試験および応力解析
    柴井 裕太; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    M&M材料力学カンファレンス 2015年 一般社団法人 日本機械学会
     
    In order to examine the sealing mechanism of a connection with a metal gasket, the sealing test according to JIS B2490 and FEM analysis were carried out. The dimensions of platen used in the test are according to JIS B 2490 and the metal gasket types are chosen as metal flat and ring joint gasket. The material of the gaskets was aluminum. The ring joint gasket types are chosen as octagonal and oval. The effect of internal pressure on the sealing performance of connection with the metal flat gaskets was measured. The relationship between the gasket compression stress and amount of leakage through inter faces on the metal flat gasket was obtained. And also, the relationship between compression load and amount of leakage through inter faces on the ring joint gaskets was obtained. The von Mises stress distributions on the interface on the metal gaskets were calculated using FEM. Using the results of sealing test and FEM, it was suggested that the sealing performance was improved, when the von Mises stress more than the gaskets material of the yield stress adequately. Furthermore, it was suggested experimentally that the ratio of the maximum of von Mises stress in the gaskets material of yield stress was 1.015.
  • S1130106 温度変化を受ける異種材ボルト締結体の変形および応力解析
    両角 由貴夫; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    年次大会 2015年 一般社団法人 日本機械学会
     
    Recently it is important to reduce the car weight for fuel consumption improvement. One of the solutions is to exchange materials from steel to light weight materials. In this case, the bolted joints with dissimilar materials sometimes are needed. When temperature change occurs on the bolted joints, expansions of two clamped parts are different due to different coefficient of linear thermal expansion. And that causes the sliding force on the contact surface between two clamped parts. In this study, the deformations and the stress distributions under temperature change are analyzed by FEM for the bolted joints that consist of the rectangular aluminum plate, the steel plate and two bolts. Finally, comparisons in the sliding force between the simplified calculations by the spring models and FEM analyses are conducted for several dimensions of the plates.
  • 102 管フランジ締結体におけるボルト初期軸力のばらつきを考慮した漏えい量基準の締付トルク設計法(材料力学I)
    板野 光司; 大宮 祐也; 藤井 正浩
    中国四国支部総会・講演会 講演論文集 2015年02月 一般社団法人 日本機械学会
  • 652 ボルト軸力のばらつきが内圧作用下の非石綿ガスケット付き管フランジ締結体の密封性能に及ぼす影響
    大宮 祐也; 板野 光司; 藤井 正浩
    山梨講演会講演論文集 2014年10月 一般社団法人 日本機械学会
  • 1102 ボルト締付け時におけるボルト谷底の応力解析と応力集中係数(GS-3 締結要素)
    石村 光敏; 澤 俊一郎; 大宮 祐也
    関西支部講演会講演論文集 2014年03月 一般社団法人 日本機械学会
  • 1101 繰返し温度変化を受ける非対称ボルト締結体のゆるみメカニズム(GS-3 締結要素)
    石村 光敏; 澤 俊一郎; 大宮 祐也
    関西支部講演会講演論文集 2014年03月 一般社団法人 日本機械学会
  • 651 許容漏えい量を考慮した内圧を受ける金属平型ガスケット付き管フランジ締結体のボルト初期締付け力決定法
    近藤 康治; 大宮 祐也; 椿 翔太; 沢 俊行
    山梨講演会講演論文集 2014年 一般社団法人 日本機械学会
  • 659 内圧を受ける非石綿ガスケット付き管フランジ締結体の有限要素法応力解析と密封性能評価について
    沢 俊行; 大宮 祐也; 高木 愛夫
    山梨講演会講演論文集 2014年 一般社団法人 日本機械学会
  • G0310401 平座金がボルト締結体座面の塑性変形に及ぼす影響(材料力学部門一般セッション:圧力容器・ねじ)
    両角 由貴夫; 沢 俊行; 大宮 祐也
    年次大会 2014年 一般社団法人 日本機械学会
     
    Plain washers are used to increase the area of the bearing surfaces in bolted joints. It was investigated that even if the average contact stress between a washer and a clamped part was the same, a thinner washer showed larger plastic deformation at the bearing surfaces after the bolt tightening. It is thought that this is because the real contact area decreases due to the warp of the plain washer. In this paper, mean permanent sets w^^- at the bearing surfaces are calculated based on elasto-plastic FEM analyses for several bolt sizes of the hexagon head bolted joints with plain washers. The deflection parameter k_w is proposed to introduce as a equation for calculating the mean permanent set by hand easily, and it is shown that the proposed method is effective to determine appropriate thickness of a plain washer.
  • 静的曲げモーメントを受けるスカーフバンド接着継手のFEM応力解析と強度
    中野博子; 大宮祐也; 関口泰久; 沢俊行; 朴文官
    日本接着学会年次大会講演要旨集(CD-ROM) 2013年
  • 引張り荷重を受ける異種材料被着体によるスカーフ接着継手のFEM応力解析と強度(被着体幅の影響)
    中野博子; 大宮祐也; 関口泰久; 沢俊行
    日本接着学会年次大会講演要旨集(CD-ROM) 2013年
  • 806 ボルト締結体座面の弾塑性応力と変形に及ぼす平座金の影響(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価II,オーガナイズドセッション,学術講演)
    両角 由貴夫; 沢 俊行; 大宮 祐也
    山梨講演会講演論文集 2013年 一般社団法人 日本機械学会
  • 853 繰返し内圧及び温度変化を受ける管フランジ締結体の密封性能評価(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価III,オーガナイズドセッション,学術講演)
    大宮 祐也; 沢 俊行
    山梨講演会講演論文集 2013年 一般社団法人 日本機械学会
  • 854 外曲げモーメントが作用する管フランジ締結体の密封性能評価(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価III,オーガナイズドセッション,学術講演)
    高木 愛夫; 沢 俊行; 大宮 祐也
    山梨講演会講演論文集 2013年 一般社団法人 日本機械学会
  • 856 リングジョイントガスケット付き管フランジ締結体の密封性能評価(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価IV,オーガナイズドセッション,学術講演)
    近藤 康治; 椿 翔太; 沢 俊行; 大宮 祐也; 佐藤 広嗣
    山梨講演会講演論文集 2013年 一般社団法人 日本機械学会
  • 857 フランジ座面形状が密封性能に与える影響 : 全面座と平面座(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価IV,オーガナイズドセッション,学術講演)
    黒沢 亮; 沢 俊行; 小林 隆志; 大宮 祐也; 天満 健太郎
    山梨講演会講演論文集 2013年 一般社団法人 日本機械学会
  • OS1408 リングジョイントガスケット付き管フランジ締結体のFEM応力解析及び密封性能評価 : ボルト初期締付け力のばらつきの影響
    近藤 康治; 椿 翔太; 沢 俊行; 菊池 務; 大宮 祐也
    M&M材料力学カンファレンス 2012年 一般社団法人 日本機械学会
     
    Bolted flange connections with ring joint gaskets have been used to seal the inner fluid under higher internal pressure and higher temperature conditions where soft gaskets such as compressed sheet gaskets cannot be applied. Bolted flange connections are frequently tightened using torque wrench, and it is known that the values of bolt preloads are scattered. The effect of the scatter on the sealing performance for bolted flange connections with compressed sheet gasket or semi-metal gasket has been examined. However, no research on the characteristics for the bolted flange connections with ring joint gasket has been carried out. It is necessary to know the effect of the scattered bolt preloads on the sealing performance and mechanical behavior of the connection with ring joint gasket. In addition, it is important to know an optimum method for determining the bolt preloads taking account of the scatter in bolt preloads. In this paper, leakage tests for bolted flange connections with octagonal ring joint gaskets were conducted for cases where the bolt preloads are uniform and scattered. The sealing performance of these connections with ring joint gaskets was measured and evaluated. In addition, the leak rate was estimated using the contact gasket stress distributions of the connections when the bolt preloads were uniform and scattered using 3-D FEM. Finally, the measured leak rate for the connection using helium gas was compared with the estimated results. The estimated results are in fairly good agreement with the measured values. It is found that the sealing performance of the connections tightened with the uniform bolt methods is better than that with scattered bolt preloads.
  • OS1403 平座金を用いたボルト締結体座面の弾塑性応力解析と変形について
    両角 由貴夫; 奥村 雅彦; 沢 俊行; 大宮 祐也
    M&M材料力学カンファレンス 2012年 一般社団法人 日本機械学会
     
    The effect of the plain washer's thickness on the contact stress distributions and the plastic displacements (permanent set) at the bearing surfaces are analyzed using elasto-plastic FEM analyses in case of the initial bolt clamping state. It is found that the contact stress and the plastic deformation decrease as the thickness of washer increases. It is shown that the plastic displacements at the bearing surfaces in case of hexagon bolts with flanges are smaller than in case of hexagon head bolts. Also even if the average contact stress is the same at the bearing surface, the plastic displacements are smaller in case of smaller bolt holes of clamped parts.
  • 曲げモーメントが作用する管フランジ締結体の有限要素応力解析と密封性能評価(初期ボルト軸力にばらつきが生じた場合)
    土井逸人; 沢俊行; 高木愛夫; 佐藤広嗣; 大宮裕也
    日本機械学会M&M材料力学カンファレンス(CD-ROM) 2012年 一般社団法人 日本機械学会
     
    Pipe flange connections have been widely used in mechanical structures such as power, chemical plants and so on. Sometimes leakage accidents occur from the connections. In assembling the pipe flange connections, the bolt preloads are scattered and then the connections are subjected to external bending moment due to earthquakes as well as internal pressure. In the present paper, the changes in the axial bolt forces are measured in assembling. The bolts are tightened with torque wrench. Using the history of the axial bolt force changes and FEM calculation the gasket stress distribution is estimated. The amount of leakage of the connection was measured. It is found that the effect of the scatter of bolt preload is substantial on the sealing performance of the connections. And it is found that the effect of the scatter of bolt preload and the effect of bending moment can be added. The changes in axial bolt forces obtained from experimental result are in a fairly good agreement with FEM result.
  • OS1412 内圧を受けるガスケット付き箱型圧力容器締結体の密封性能評価 : ボルト締結手順及びボルト配置が密封性に及ぼす影響
    黒沢 亮; 沢 俊之; 大宮 祐也; 天満 健太郎; 小林 隆志
    M&M材料力学カンファレンス 2012年 一般社団法人 日本機械学会
     
    Bolted connections with gasket such as box-shaped flange connections have been widely used in mechanical structures, such as nuclear and chemical industry, and so on. They are usually used under internal pressure. The high sealing performance of flange connection is required to avoid the unexpected leakage accident. The two methods, which are Diagonal and Clock-wised, are used in the bolts tightening procedure for the pipe flange connection. The effects of the difference between Diagonal and Clock-wised method on the sealing performance of pipe flange connection have been examined. In this paper, the contact gasket stresses of these connections under internal pressure are analyzed using the finite element method (FEM) of each bolting procedure, taking into account a hysteresis in the stress-displacement curve of a gasket. And then, using the contact gasket stress distributions obtained from FE analysis and the relationship between gasket stress and leak rate obtained from a gasket sealing test, a method for estimating an amount of leakage is examined. The leakage tests were also conducted to measure an amount of gas leakage using an actual box-shape flange connection with the gasket. In addition, the effect of bolt spacing is examined on the sealing performances of box-shape flange connections under internal pressure. The effects of the above factors are discussed on the sealing performance in designing box-shape flange connections.
  • 651 繰返し温度変化を受ける管フランジ締結体の密封性能評価(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価III)
    大宮 祐也; 沢 俊行; 高木 愛夫
    山梨講演会講演論文集 2011年 一般社団法人 日本機械学会
  • リングジョイントガスケット付き管フランジ締結体の密封性能評価及びFEM応力解析
    椿翔太; 沢俊行; 大宮裕也; 天満健太郎; 近藤康治
    日本機械学会関東支部・精密工学会山梨講演会講演論文集 2011年 一般社団法人 日本機械学会
  • 808 内圧を受ける大口径管フランジ締結のFEM応力解析と密封性能評価 : ボルト初期締付け力のばらつきの影響(OS8-2 フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価)
    大宮 祐也; 高木 愛夫; 鳥居 広康; 沢 俊行; 堀内 一秀
    M&M材料力学カンファレンス 2010年 一般社団法人 日本機械学会
     
    It has been well known that a scatter in axial bolt forces in pipe flange connections tightened by the torque control method is substantial. In practice, pipe flange connections with the larger nominal diameter tightened by the torque control method have been used in chemical industry, and so on. In some study, the characteristics of the connections with smaller nominal diameter (less than 8") have been examined. So, in an optimum design of pipe flange connections with gaskets, it is necessary to understand the characteristics of the pipe flange connections with large nominal diameter under internal pressure and the contact gasket distributions due to the scatter in axial bolt forces in the connections tightened by the torque control method. In this paper, the experimental and FE analyses were done to evaluate the effect of scatter in axial bolt force on the gasket stress distribution and the sealing performance of pipe flange connections with 20" nominal diameter. Two types of torque controlled assembling procedures and an effect of scatter in the axial bolt forces obtained from the above methods is examined. Then, the effect of scatter in the axial bolt forces on the sealing performance of the connection is evaluated. The contact stress distribution in the larger pipe flange connection with 20" nominal diameter under internal pressure is analyzed using FEM by taking into account a non-linearity and a hysteresis. The measured scatter in the axial bolt forces is applied in the FEM calculations.
  • 810 管フランジ締結体の密封性能に及ぼす曲げモーメントの影響評価(OS8-3 フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価)
    鳥居 広康; 高木 愛夫; 大宮 祐也; 澤 俊行
    M&M材料力学カンファレンス 2010年 一般社団法人 日本機械学会
     
    Since an external bending moment affected the sealing performance of pipe flange connection, it was important to investigate this effect. This paper analyzed the contact gasket stress distribution of pipe flange connections and evaluated the effect of external bending moment on the sealing performance from the viewpoint of changes in contact gasket stress. The study included the FE analyses and the experimental leakage tests. The FE analyses revealed the large decrease of contact gasket stress at tension side and small increase at compression side. The difference in change in contact gasket stress was caused by the non-linear hysterics characteristics of stress-displacement curve of gasket. The FE analyses also revealed that the loading order, internal pressure and external bending moment, also affected the sealing performance due to the non-linear deformation characteristic of the gasket. The experimental leakage tests using helium (He) gas were analyzed by the finite element method and discussed. This paper also evaluated the stress distribution in the pipe flange under external bending moment. The results suggested that the hub stress dominated the flange structure and the most important factor in designing the flange.
  • 811 内圧及び温度変動下での管フランジ締結体の応力解析と密封性能評価(OS8-3 フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価)
    末吉 潤一; 高木 愛夫; 鳥居 広康; 沢 俊行; 大宮 祐也
    M&M材料力学カンファレンス 2010年 一般社団法人 日本機械学会
     
    The authors have been evaluating the effects of the material properties of spiral wound gaskets(SWG) and the sealing performance of the pipe flange connections at thermal changes with numerical and experimental analysis. In this experiment we used 3" pipe flange connections and tightened by torque wrench. And then, we heated and measured leak volume. On the other hand we evaluated with the experimental leakage test and 3-D FE analysis in this study. Considering the circumstances mentioned above, we inspected stress analysis under scatter on bolt preloads and thermal changes.
  • 604 ボルト軸力のばらつきがガスケット付き大口径フランジ締結体の密封性能に及ぼす影響(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価I)
    大宮 祐也; 高木 愛夫; 沢 俊行; 鳥居 広康
    山梨講演会講演論文集 2010年 一般社団法人 日本機械学会
  • インパクトレンチによるフランジ締結体のボルト締付け試験
    澤俊行; 大宮祐也; 近藤康治; 宮下藍
    日本高圧力技術協会春季講演会概要集 2009年
  • 654 内圧を受けるガスケット付き箱型圧力容器締結体の有限要素応力解析と密封性能評価(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価III)
    天満 健太郎; 黒沢 亮; 沢 俊行; 大宮 祐也
    山梨講演会講演論文集 2009年 一般社団法人 日本機械学会
  • 655 内圧と温度変動を受けるガスケット付き箱型圧力容器締結体の密封性能評価(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価IV)
    黒沢 亮; 沢 俊行; 天満 健太郎; 大宮 祐也
    山梨講演会講演論文集 2009年 一般社団法人 日本機械学会
  • 656 温度変動下における管フランジ締結体の応力解析及び密封性能評価(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価IV)
    高木 愛夫; 沢 俊行; 大宮 祐也
    山梨講演会講演論文集 2009年 一般社団法人 日本機械学会
  • 657 曲げモーメントを受ける管フランジ締結体の密封性能評価(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価IV)
    鳥居 広康; 高木 愛夫; 大宮 祐也; 船田 健介; 澤 俊行
    山梨講演会講演論文集 2009年 一般社団法人 日本機械学会
  • 501 内圧を受ける非石綿ガスケット付き箱型容器ボルト締結体の有限要素応力解析(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価I,オーガナイズドセッション)
    黒沢 亮; 沢 俊行; 永田 聡; 大宮 祐也
    山梨講演会講演論文集 2008年 一般社団法人 日本機械学会
  • 557 温度変動及び内圧下におけるノンアスジョイントシートガスケット付き管フランジ締結体のFEM応力解析と密封性能評価 : ボルト初期締付け力のばらつきの影響(フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価IV,オーガナイズドセッション)
    高木 愛夫; 沢 俊行; 岩本 剛; 大宮 祐也
    山梨講演会講演論文集 2008年 一般社団法人 日本機械学会
  • OS0502 内圧を受ける非石綿ガスケット付き箱型容器ボルト締結体の有限要素応力解析(OS05-01 フランジ締結体の締付けと力学特性,OS05 フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価)
    黒沢 亮; 沢 俊行; 永田 聡; 大宮 祐也
    M&M材料力学カンファレンス 2008年 一般社団法人 日本機械学会
  • OS0511 内圧を受ける大口径フランジ締結体のFEM解析および漏洩評価 : ボルトのばらつきの影響(OS05-03 フランジ締結体の密封性能評価,OS05 フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価)
    高木 愛夫; 沢 俊行; 大宮 祐也; 田中 翔大
    M&M材料力学カンファレンス 2008年 一般社団法人 日本機械学会
     
    本研究では,内圧を受ける20インチフランジ締結体のボルト初期締め付け力のばらつきの影響について調べた.ガスケットの応力-ひずみ曲線のヒステリシスおよび非線形性を考慮した有限要素解析法によりガスケット接触応力分布を算出し,実際に実験を行うことでトルク管理法におけるボルト初期締め付け力のばらつきとその影響による漏洩量を測定し,両者の結果を比較検討した.その結果,ボルト軸力管理法に比べてトルク管理法(ASME法,HPIS法)ではいずれもボルト軸力がばらつき,目標ボルト締め付け力に達しないことが示された.
  • OS0512 温度変動下及び内圧作用下におけるガスケット付管フランジ締結体のFEM応力解析と密封性能 : ボルト初期締付け力のばらつきの影響(OS05-03 フランジ締結体の密封性能評価,OS05 フランジガスケット締結体の力学と密封性能評価)
    高木 愛夫; 沢 俊行; 岩本 剛; 大宮 祐也
    M&M材料力学カンファレンス 2008年 一般社団法人 日本機械学会
     
    機械構造物の配管の締付け方法として一般的に広く用いられる方法としてトルク法がある.そのトルク法によるボルト締付けによって生じるボルト軸力のばらつきが温度変動及び内圧作用下でのガスケット付管フランジ締結体の漏洩に及ぼす影響を,三次元有限要素法を用いたガスケット接触面の応力解析,及び実際のガスケット付管フランジ締結体を用いた漏洩実験の両面より検討し,漏洩基準の締付け効率を検討した.

MISC

  • 人工関節用合金のフレッチング摩耗に及ぼすアルミナナノコーティングの影響
    塩田忠; 永栄謙登; 大宮祐也; 藤井正浩 日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集(CD-ROM) 2023 2023年
  • 被締結体の材質およびその表面粗さがねじ締結体締付け時の回転角-軸力関係に及ぼす影響
    両角由貴夫; 大宮祐也; 小松優太; 塩田忠; 藤井正浩 日本機械学会M&M材料力学カンファレンス(CD-ROM) 2023 2023年
  • 配管ボルト接合部のボルト軸力挙動について : 運転時およびボルト締付け時において—Behavior of Axial Bolt Force at Bolted Connection in Pipeline : Under Operation and Bolt Tightening—ねじに関する最新の研究事例
    大宮 祐也 設計工学 = Journal of Japan Society for Design Engineering : 日本設計工学会誌 57 (3) 126 -130 2022年03月
  • Arイオンボンバード処理がアルミニウム合金とエポキシ樹脂の接着性に与える影響
    中西亮太; 山本航平; 大宮祐也 岡山県工業技術センター報告 (47) 43 -45 2021年08月
  • 締付け管理と緩みから考えるねじ締結体の信頼性—特集 ねじ締結体設計と安全管理のポイント
    大宮 祐也 機械設計 = Machine design 65 (6) 24 -28 2021年05月
  • 大宮 祐也 トライボロジスト 66 (3) 174 -174 2021年03月
  • 大宮 祐也 トライボロジスト 65 (7) 397 -397 2020年07月
  • 洋上風力発電機の長寿命化に向けた潤滑×シミュレーション技術のNEDOプロジェクト開始—特集 ソフトマターの分析・解析技術
    甲嶋 宏明; 小別所 匡寛; 横山 翔; 大宮 祐也; 阿保 政義; 松本 直浩; 木之下 博; 鷲津 仁志 Soft matter = ソフトマター : “やわらかい物質”と計測・評価の技術情報誌 (31) 20 -22 2020年
  • 次世代プラントおよび水素燃料ライン等のジョイント部におけるゼロナノリークの確立
    大宮祐也 Annual Report of the Okayama Foundation for Science and Technology (29) 121 -126 2020年
  • ボルト-ねじ締付け施工における各種注意点について—Various notices in screw-thread tightening construction
    大宮 祐也 日本ねじ研究協会誌 / 日本ねじ研究協会出版委員会 編 50 (11) 321 -325 2019年11月
  • 各種プラント内での配管接合面からの漏えいについて—Leakage behaviors from the flange contact surface in various industrial plants
    大宮 祐也 日本ねじ研究協会誌 / 日本ねじ研究協会出版委員会 編 48 (2) 37 -41 2017年02月
  • 両角 由貴夫; 大宮 祐也; 藤井 正浩 年次大会 2015 _S1130106 --_S1130106- 2015年
  • 渡部 修; 藤岡 照高; 柳田 信義; 木曽 朋顕; 大宮 祐也; 田原 隆康 圧力技術 51 (2) 60 -70 2013年03月
  • フランジ・ガスケット締結体の基礎と漏えい事故防止技術の動向
    澤 俊行; 大宮 祐也 配管技術 = The piping engineering / 配管技術編集委員会 編 54 (10) 24 -30 2012年09月
  • ASMEにおける新しいフランジ設計法について
    澤俊行; 小林隆志; 大宮祐也 配管・装置・プラント技術 51 (1) 19 -28 2011年01月
  • 鳥居 広康; 高木 愛夫; 大宮 祐也; 沢 俊行 日本機械学会論文集Ａ編 77 (777) 718 -721 2011年

産業財産権

  • 特許7704619:締結構造  2025年07月08日
    両角 由貴夫, 大宮 祐也, 服部 望, 牧野 貴明, 石原 修二  トヨタ自動車株式会社, 国立大学法人 岡山大学, 株式会社三井E&Sマシナリー  202303006064479931

受賞

  • 2018年11月 ねじ研究協会研究委員会 第1回ねじ研究シンポジウム 奨励賞
     ボルト締結体を昇温した際の軸力挙動 
    受賞者: 渡邉忠俊,大宮祐也,藤井正浩
  • 2018年07月 公益財団法人 岡山工学振興会 岡山県産業振興財団科学技術賞
     次世代プラントおよび水素燃料ライン等のジョイント部におけるゼロナノリークの確立 
    受賞者: 大宮 祐也
  • 2016年07月 ASME the Pressure Vessels & Piping Division Co-Authoring the Outstanding Technical Paper
     Effect of Scatter in Axial Bolt Force on the Sealing Performance of 20" inch Pipe Flange Connections with CSG under Internal Pressure 
    受賞者: Koji Itano, Yuya Omiya
  • 2015年05月 一般社団法人 日本高圧力技術協会 科学技術賞
     内圧作用下における金属平型ガスケット付きフランジ締結体の密封特性 
    受賞者: 近藤 康治;椿 翔太;大宮 祐也;沢 俊行

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • チェロの力学 ～エンドピンと弓に着目して～
    日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2021年04月 -2024年03月 
    代表者 : 林 裕; 鷲津 仁志; 大宮 祐也; 木之下 博
     
    比較的小柄な人は、チェロを豊かに響かせたり、音のかすれをなくし高音・高速な曲においても正確に演奏したりすることに、不利な面があると言える。一般的に直線のエンドピン（足のような棒）を使用してチェロは演奏される。人によっては両足で十分に楽器を挟めない事や、届かなかい事があり、楽器から本来の音を出せていない事が多い。ヴァイオリン属などの擦弦楽器は、弓で弦を擦って音を出す。ここで、理解をするためにステーキを切る事に例えると、ナイフだけで切るのか、力の弱い子供がフォークを使用するのか、一般成人がフォークで刺してステーキを支えるのかによって、切れ味は変わる。このように楽器を支えられているかで音は変わってくる。 楽器の奏法を変えずに、重心と回転軸と重みの変化でベクトルが変わり、楽器を安定して支えられる事の証明が、本研究の第一課題となる。チェロ本体の制御性に関する有限要素法解析により、国際特許を取得しているイナズマエンドピンを使用した楽器だと、安定して支えられている事が解った。また、当該年度に予定していなかった楽器の重心を低くさせるための錘（ペザンテ）を作成する事ができ、踏み込んだ検証ができたのは大きな成果であった。 また、沖縄科学技術大学にて、世界的チェリスト ヨーヨー・マ氏に本研究をお伝えできたのは、世界に発信する重要な機会になった。 弓の構造および運動に関して、バロック弓およびモダン弓の相違を実演奏から予め体感していたため、利点を強調した弓の製作を開始した。具体的には、棹の反る場所の移動、棹を輪切りにした断面の異なる形状、重心のバランスと重みの配置に変化を施した。製作側は、普段は伝統に則って作製している。演奏者からの提案を具現化すると、別の問題点が生まれ、さじ加減と総合的なバランスが重要なことが解った。初年度に取り組み始めた事は理想的な形状を模索するにあたり、有意義であった。
  • 次世代エネルギラインにおけるジョイント部ナノリークのメカニズム解明
    日本学術振興会：科学研究費助成事業 若手研究
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月 
    代表者 : 大宮 祐也
     
    各種プラントにおける完全密封：ゼロナノリークに関しては，ナノリークメカニズムの解明がネックとなり進んでいない．本研究ではゼロナノリークの可能性が十分にあるメタルシールガスケットを対象とし，精密冶具を作成しメタル表面の変形挙動を測定および測定結果を用いた数値解析を行い，ナノリークメカニズムを明らかにすると共に，メタルシールガスケットを用いたジョイント部からのリーク量の推定方法およびナノリークを考慮したジョイント部設計方法の確立を目指す． 本年度は以下の結果が得らえた。 （１）金属表面の変形挙動を測定できる精密治具を作成し，金属表面プロファイルが圧縮前後で十分に測定できることを確認した．異なる表面粗さを有する試験片を用い，金属表面プロファイルの変化挙動の差異について検討し，粗さの大きい試験片ほど最大変形量が大きくなることが明らかにした. （２）接触する金属同士の硬度差の影響について，次のことを明らかにした．試験片側のRpk(突出山部)は硬度差が増大するにつれてRpkの変化量が増大した.Rk(コア部)は変化量はRpkよりは全硬度差において少量であるが，Rpkと同様に硬度差が増加すれば変化量も増加した.また，Rvk(突出谷部)は粗さパラメータの中で最も全硬度差で変化量が小さく，硬度差の増加にしたがって変化量が増加しなかった （３）圧縮荷重を変化させ試験片側のRpk(突出山部)，Rk(コア部)，Rvk(突出谷部)の変化について検討した．圧縮荷重を大きくすことで，それぞれの変化量は大きくなるが，Rk，Rvkの変化量は小さいことが明らかとなり，完全接触には，特にRvkの大きさに注意する必要があることが示唆された．
  • 木材を鋳型とした革新的で安価な各種金属ナノ粒子の潤滑添加剤への応用
    日本学術振興会：科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
    研究期間 : 2017年06月 -2020年03月 
    代表者 : 木之下 博; 大宮 祐也
     
    本研究では，木材を利用して様々な金属や合成条件を変えて酸化金属ナノ粒子を合成し，それらを潤滑油に分散して摩擦特性を調べた．酸化鉄ナノ粒子，酸化銅ナノ粒子を合成し，潤滑油に分散して摩擦特性を調べると，両者とも無添加に比べて摩擦特性が改善した．酸化銅ナノ粒子の場合，合成後にアモルファスカーボン除去のための大気中酸化においても，加熱時間が長くなるほど粒径が大きくなることが分かった．さらに室温での摩擦の場合，2 mass %以上の添加量で十分な低減効果を発揮した．これは添加量が十分であると初期に基板に酸化銅ナノ粒子による銅のトライボフィルムが形成されるためと思われる．
  • 革新的潤滑添加剤である酸化グラフェンを用いた歯車のピッチング損傷の抑止
    日本学術振興会：科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    研究期間 : 2015年04月 -2017年03月 
    代表者 : 木之下 博; 藤井 正浩; 仁科 勇太; 大宮 祐也; 藤井 正浩
     
    繰り返し応力による疲労破壊を抑制するために，接触材料の高硬度化が行われているが十分でない．本研究では，酸化グラフェンを潤滑油に分散させて，疲労寿命を向上させることを目的とする．そのため，酸化グラフェンの潤滑油への分散方法の検討，転動試験機の作製，転動試験を行った．転動試験の結果，酸化グラフェンを分散させることによって疲労寿命の向上が達成された．ただ，疲労寿命を大幅に向上させると思われるトライボフィルムの形成は達成されなかった．今後は，トライボフィルムが向上されるような分散剤を見出し，さらなる疲労寿命の向上を目指す．

委員歴

  • 2022年07月 - 現在   一般社団法人 日本トライボロジー学会   校閲委員会
  • 2021年06月 - 現在   日本機械学会   機素潤滑設計部門 機械要素技術企画委員会 委員
  • 2023年12月 - 2024年05月   一般社団法人 日本トライボロジー学会   第11 回日中トライボロジー先端フォーラム実行委員会
  • 2021年07月 - 2024年05月   一般社団法人 日本トライボロジー学会   ITC Fukuoka 2023 実行委員会 委員
  • 2023年04月 - 2024年03月   日本機械学会   2023年度 機素潤滑設計部門 機械要素技術企画委員会 幹事
  • 2020年10月 - 2021年10月   日本トライボロジー学会   トライボロジー会議秋2021松江 実行委員
  • 2018年07月 - 2021年06月   日本トライボロジー学会   編集委員

担当経験のある科目

  • 機械システム工学演習２
  • 創造工学実験Ⅱ
  • 創造工学実験
  • 機械システム工学演習１
  • 創造工学実験Ｉ

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