単位数: 2. 担当教員: 足立 幸志. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE353J.
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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
機械・機器は要素の集合であり、要素の表面と接触面及び内部により構成される。表面は、ナノメートルのスケールで機能が付与されることが多い。表面には、気体、液体、粉体等が物理化学的に作用し接触面にはすべりが存在したり、繰り返し荷重が加えられたりする。そのような外的作用に反応する接触面の特性により、機械の信頼性、耐久性及び性能が大きく左右される。
本授業では、精密かつ高性能な現代の機械と機器の設計に必要な表面と接触面の物理化学的及び機械的特性の基礎を講義する。
２．概要
物体表面の物理化学から２つの固体の接触と摩擦の力学、摩耗、そして摩擦と摩耗を制御するための潤滑まで、トライボロジーの基礎と実際の機械における応用について概説する。
３．達成目標等
次世代の機械と機器の製作及び使用のために、表面と接触面の性能を極限まで意識した設計が不可欠であることを理解させる。さらに性能を極限まで追求した接触面設計のための基礎知識を習得させる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
The reliability, durability and limit of the performance of modern high-tech engineering systems are often governed by characteristics of the contact interface such as friction and wear. Therefore, control of contact interface will contribute to establish machine from view point of saving resources and energy.
Fundamental understanding of surfaces, contact interfaces, friction and wear will be explained in this lecture for design of advanced functional mechanical systems.
他の授業科目との関連：機械力学I、流体力学I、材料力学I、機械創成学Iを履修していることが望ましい。応用分野における本科目の役割を深く理解するために機械設計学I,IIを履修することが望まれる。
履修上の注意：参考書を一冊は購入し前もって読むこと。
本年度の講義は，対面で行います．
講義資料の配信ならびに課題提出に関しましてはClassroomを使用します．
クラスコードは「djd2a67」です．
１．トライボロジーの歴史
２．現代の技術におけるトライボロジー意義と役割
３．固体の表面I （固体表面の物理化学：表面の微構造、表面張力、吸着）
４．固体の表面II （固体表面のトポグラフィー：表面あらさ、アボットの負荷曲線）
５．固体の接触I （接触機構（一点接触）：弾性接触、塑性接触、変形と破壊）
６．固体の接触II （接触機構（接触の確率）：真実接触面積、塑性指数）
７．摩擦の力学I （摩擦法則：Amonton & Coulombの経験則）
８．摩擦の力学II （摩擦機構：凹凸説、凝着説、Junction growth説）
９．摩擦の力学III（摩擦の諸現象と制御：摩擦発熱、摩擦振動）
10．潤滑I （固体：MoS2、PTFE、軟質金属）
11．潤滑II （流体：流体潤滑、弾性流体潤滑、混合潤滑、境界潤滑、ストライベック線図）
12．摩耗I （摩耗形態：アブレシブ摩耗、凝着摩耗、疲労摩耗、腐食摩耗）
13．摩耗II （摩耗機構と制御：摩耗形態図、フェログラフィ）
14．トライボロジーに基づく機械と機器の設計思想（接触面設計と全体設計)
15．まとめ
This lecture will be conducted face-to-face.
Google classroom will be used to distribute lecture materials and submit assignments.
The class code is "djd2a67".
1st History of Tribology
2nd Role of Tribology in Industrial Technology
3rd Surface of Solid (Surface Structure and Property)
4th Surface of Solid (Surface Geometry)
5th Contact Mechanics (Introduction of contact mechanics, Elastic contact)
6th Contact Mechanics (Contact of rough surfaces, Plastic contact)
7th Dynamics of Friction (Friction mechanisms)
8th Dynamics of Friction (Friction mechanisms)
9th Dynamics of Friction (Friction mechanisms)
10th Lubrication Mechanism (Solid lubrication)
11th Lubrication Mechanism (Hydrodynamic lubrication)
12th Wear (Wear Mode)
13th Wear (Wear Mechanisms)
14th Tribologycally-based Machine Design
15th Summary
毎回の講義で出されるレポートに取り組むことにより，講義の復習をすること．
Review the lecture by working on the report given in each lecture.
合否を含む成績は、定期試験(またはレポート)及び宿題をもとに総合的に評価する。
It will be evaluated by a regular examination (or report ) and home works.
随時
Whenever