Articles techniques et présentations

製品開発における試作レス化の要求の高まりに伴い，研究現場のみならず開発現場においても，FEMや1DCAEなどの数値シミュレーション技術の利用が拡大している．一方，機械要素の運動精度や機械損失に大きく影響する摩擦係数は，シミュレーション上では作動条件によらず一定とされることが多い．しかし，油潤滑下における摩擦係数は，図1のように荷重や速度などの作動条件によって変化する．したがって，広範囲の作動条件に対して油潤滑下の摩擦係数を予測可能なモデルを構築することは，機械システムの高精度な性能予測および試作レス化に有用である．そこで本研究では，油潤滑下の摩擦面を対象として，COMSOL Multiphysicsを用いた固体接触と流体潤滑の連成解析モデルを構築した．固体接触については弾性接触理論に基づいて接触力をモデル化し，流体潤滑についてはレイノルズ方程式に基づき，薄膜流モジュールやPDEモジュールを用いて数値解析を行った．その結果，本モデルによって，広い作動条件における潤滑条件下の摩擦係数変化を表現できた．今後は開発した潤滑解析モデルを，他の機械要素に応用する予定である．なお，本モデルには，アプリケーションライブラリを使用していない．