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〆'ー、、
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0.8
Prn o
39.2 MPa「仁、~ φ58.8 MPa
、、、
0.6 ム 78.4MPa
、
ー A 98.0 MPa R 0.4 ロ147.0MPa
1 1
関 196.0MPa 0.2 0245.0 MPa
出 .294.0 MPa
。 。
100 200 300 400 Real pressure amplitudeP d / '
， i MPa Fig.7 Relationship between work softening and realcontact pressure amplitude
‑49‑
な お ， 図
7
に お い てH >1
と な る 場 合 が あ る の は ， 前 述 の よ う に 負 荷 時 間 が 短 い と き のA ， /A
は 実 際 に は 図5
の 値 よ り 小 さ く な っ て い るこ と に よ る も の と 考 え ら れ る . 図 7の 関 係 を 次 式 で 近 似 す る .
工 ) し
ぶ ニ ム ム =g(Pdrl)
Pllulr.i ‑・(
7 )
g (Prt r， 1 ) ニコG Pd I ， I 3十J pぞれ， l 2‑トLPrlr，i+M ...(8) ここに， M は 理 論 的 に は lと 考 え ら れ る か ら ， こ の 値 を 1に 閤 定 し て 最 小 二 乗 近 似 を 行 っ た . 表 4に こ れ ら の 係 数 の 値 を 示 す . こ こ に ， pmrl
，
二lは 前 述 の よ う に 式 (5 )の pmを pm十 Prtで 置 き 換 え る こ と によ り 得 ら れ ， 次 式 と な る .
PI/I(II.I =k(p川 十Pd)
M F I ‑ h i ‑・・・ ( 9 )
h)=α(Pm十 prt)4‑ト/3(p川 十 Prl)3十 Y(p
，
n十 prf)2十 O(pm十 Pd)‑・(10) また ，pdr， iと pmrir，iの 間 に は 次 式 が 成 立 す る .
同
‑
町 {
一
p
n川 一
+ J
同y
悶f一﹁ノ一ハji
l l j r︑t y ‑1ノ
ペ ﹄︐ ︐
p
﹁i I l 合 ( 11 )Table 4 Coefficients G，J，L and M
G I
5.405 X 10‑9 1I
‑6.267 X 1ド
L I
8.793 Xlド
M
I
1.000‑50‑
p r { / (Pm+ P
rI) = Nと お け ば ， 式 (7)，(11) より，P /Il d 1'，ι=plndl'， i (G p mr/I'.i 3N3十JPIηc/ 1'， i 2N2十Lpmril'， iN十M) . (12) 式 (9)， (10)， (12) により
P
md川、をp l n
とP
r/に よ り 表 示 す る こ と が で き る .試 験 終 了 の 時 点 に お い て は ， 式 (
4
)より k(p川 +Pd)A1/A
ー ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(13) PII1I1こ こ に ， 式 (13 ) の 右 辺 は 次 式 と な る .
p川 11.r
h
i4GAC313J+Jlc2pffl i十Lkpr{hl2+ Mhl3
¥}
4・ ノ
e︐ZEA
/' 't
︑¥
•
•
•
• •
•
•
た(Plll十Prl)
一 •
式 (13) より
AJA
と p川 お よ び Priの 関 係 を 求 め れ ば ， 図 6の 曲 線 と な り ， 実 験 値 と 良 好 な 一 致 を ホ す .間 体 接 触 面 の 所 定 の 笛 所 に 作 用 す る 圧 力 振 rll高
p r {
は 以 下 の 手 }II買によ り 検 出 で き る .ま ず 援 触 面 に 薄 膜 を 挟 み ， 繰 返 し 負 荷 を 受 け る 前 の AIを 測 定 し ， 式 (1)， (2) に よ り かnを 定 め る . 次 い で ， 再 度 薄 膜 を 挟 み ， 所 定 の 繰 返 し 数 だ け 圧 縮 負 荷 を 与 え た 後 ， 同 一 箇 所 の
r L
を 測 定 し ， こ れ ら の 佑 を 式 (14) に 代 入 す れ ば ，p r {
を 決 定 す る こ と が で き る .5. 3. 3
微 小 突 起 の 変 形 を 利 用 し た 動 圧 分 布 の 測 定本 手 法 の 妥 当 性 を 検 証 す る た め ， 平 均 正 力 p川 =147 MPa， 圧 力 振 幅
p r {
= 39.2 MPaに設定し， SK‑3製 の 平 面 底 円 柱 を 黄 銅 製 お よ び 銅 製 平 面 に 押 し つ け ， 接 触 面 の 正 力 振 幅 の 分 布 を 測 定 し た . な お ， 繰 返 し 数 は 人 口 5X 103と し ， 測 定 は 円 柱 正 予 の 中 心 か ら 寵 交 す る 2方 向 に 行 っ?こ.問51‑
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静 圧 お よ び 動 圧 負 荷 後 の rl，.fAと 円 柱 の 中 心 か ら の 距 離 r を 円 柱 の 半 径 7勾oで 無 次 元 化 し た γ/γ。 の 関 係 を 図
8
(a)， (b) に 示 す . 図8
中 の 黒 印 お よ び 白 印 は そ れ ぞ れ 静 圧 お よ び 繰 返 し 圧 力 負 荷 後 に お け る 測 定 値 で あ る . ま た ， 曲 線 は 測 定 値 を 最 小 二 乗 法 に よ り 4次 の 関 数 と し て 近 似 し た も の で あ る .静 庄 の み を 負 荷 し た 場 合 の rl，.fAの 儲 か ら ， 式 (1 ) お よ び (2 ) に よ り 求 め ら れ る かnを 公 称 圧 力 Po(=負 荷 PI7τro2)で 除 し た Pllllpo
とγ/γ。 の 関 係 を 求 め ， こ れ を 最 小 二 乗 法 に よ り 次 式 の 4次 曲 線 で 近 似 す れ ば ， 関 9 となる.
pm1po=a (rlγ。)4十b (γ/γ。)3十C (1ソro)2+ d (γ/ア0) 十e . (15) こ こ に ， 係 数 a，b， c， d， eは 表 5の 倍 と な る .
ま た ， 繰 返 し 圧 力 負 荷 後 に 得 ら れ た 上 述 の ArlAを 式 (14) に 代 入 し て 求 め ら れ る prlを 平 均 圧 力 振 幅 PriOで 除 し た Pri1PrlOと γ/アoの 関 係 を 図 10に示す.
こ こ に ， 両 者 の 関 係 は 次 式 で 表 示 し た .
Prl1Prlo= a* (アIro)4十b*(γ/γ。)3十c* (γ/γ0) 2十d*(γ/γ。)十 e*
. (16) 係 数 a*，b*， c*， d*， e*の 値 を 表 6に 示 す .
静 圧 お よ び 繰 返 し 圧 力 分 布 の 半 径 方 向 変 化 は 類 似 し て い る . ま た ， い ず れ も 黄 銅 (E=108 GPa) と SK‑3 (E = 206 GPa) の 組 合 せ の ほ う が 急 勾 配 と な る . こ れ は 円 柱 と 平 面 を 構 成 す る 材 料 の 縦 弾 性 係 数 の 差 が 大 き く な る こ と に 起 因 し て い る は ) と 考 え ら れ る .
測 定 債 の 妥 当 性 を 検 証 す る 一 方 法 と し て ， 得 ら れ た p
，
nお よ び prl の 分 布 か ら 静 荷 重 P mと 荷 重 振pl高 Priを 求 め ， こ れ ら と 実 際 に 負 待 し情 53幽
1.8
川
J
J ノ
︐ ︐
︐ ︐
r F
J
P