研究者詳細

顔写真

ソヤマ　ヒトシ
祖山　均
Hitoshi Soyama
所属
大学院工学研究科　ファインメカニクス専攻　材料メカニクス講座（知的計測評価学分野）
職名
教授
学位

  • 工学博士（東北大学）

プロフィール
機械系表面改質研究センター,センター長
キャビテーションピーニングの概要：https://youtu.be/BurRGrmOGQY

経歴 4

  • 2003年4月 ～ 継続中
    東北大学 教授 （大学院工学研究科）　教授

  • 1997年4月 ～ 2003年3月
    東北大学 助教授(工学研究科) 大学院重点化による配置換

  • 1995年10月 ～ 1997年3月
    東北大学 助教授(工学部)

  • 1991年4月 ～ 1995年9月
    東北大学 助手(流体科学研究所)

学歴 2

  • 東北大学　工学研究科　機械工学

    ～ 1991年3月28日

  • 東北大学　工学部　機械工学科

    ～ 1986年3月25日

委員歴 20

  • SAE International, Surface Enhancement Committee SEC　Member

    2014年1月 ～ 継続中

  • SAE International, Aerospace Metals Engineering Committee, Surface Enhancement Subcommittee AMEC-SE　Member

    2013年8月 ～ 継続中

  • ASTM Intenational, G02.10 Sub-committee, Task group of ASTM G134 ILS　Chairman

    2010年8月 ～ 継続中

  • ショットピーニング技術協会　理事

    2007年6月 ～ 継続中

  • 日本混相流学会　会長

    2021年8月 ～ 2022年8月

  • 日本混相流学会　副会長

    2020年8月 ～ 2021年8月

  • 自動車技術会東北支部　幹事

    2010年5月 ～ 2018年5月

  • 日本機械学会東北支部　幹事（表彰担当）

    2015年3月 ～ 2017年3月

  • 日本ウォータージェット学会　会長

    2014年5月 ～ 2016年6月

  • 自動車技術会東北支部　支部長

    2014年5月 ～ 2016年5月

  • 自動車技術会東北支部　支部長

    2014年5月 ～ 2016年5月

  • 自動車技術会　理事

    2014年5月 ～ 2016年5月

  • 日本ウォータージェット学会　副会長

    2010年4月 ～ 2014年5月

  • 日本ウォータージェット学会　理事

    2004年4月 ～ 2014年5月

  • 日本機械学会東北支部　幹事（企画担当）

    2013年3月 ～ 2014年3月

  • 自動車技術会東北支部学生自動車研究会　参与

    2010年5月 ～ 2013年5月

  • 自動車技術会東北支部学生自動車研究会　参与

    2010年5月 ～ 2013年5月

  • 日本材料学会　理事

    2004年5月 ～ 2006年5月

  • 日本材料学会 東北支部　支部長

    2004年5月 ～ 2006年5月

  • 日本材料学会 東北支部　支部長

    2004年5月 ～ 2006年5月

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所属学協会 11

  • 日本ソノケミストリー学会

    2024年1月 ～ 継続中

  • 自動車技術会

  • 日本混相流学会

  • ショットピーニング技術協会

  • 日本材料学会

  • 日本ウォータージェット学会

  • 日本機械学会

  • SAE International

  • 日本工学アカデミー

  • ASTM International

  • American Society of Mechanical Engineers

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研究キーワード 3

  • キャビテーション

  • 表面力学

  • 表面改質

研究分野 3

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 流体工学 / キャビテーション

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 加工学、生産工学 / 表面改質

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 材料力学、機械材料 / 水素脆化抑止

受賞 24

  1. 科学技術賞（研究部門）

    2024年4月　科学技術分野の文部科学大臣表彰　気液相変化現象を用いた材料の表面力学設計に関する研究

  2. フェロー

    2019年6月　公益社団法人自動車技術会

  3. 日本材料学会支部功労賞

    2017年5月27日　日本材料学会　機械的表面改質による表面力学設計に関する研究ならびに日本材料学会東北支部に関する貢献

  4. 自動車技術会功労者

    2017年5月25日　自動車技術会

  5. ASME Fellow

    2016年1月26日　American Society of Mechanical Engineers

  6. 日本ウォータージェット学会功労賞

    2015年5月29日　一般社団法人日本ウォータージェット学会

  7. 日本材料学会学術貢献賞

    2015年5月23日　日本材料学会　機械的表面改質による金属材料の疲労強度向上に関する研究と材料学会活動への貢献

  8. 日本機械学会フェロー

    2015年1月13日　日本機械学会

  9. 流体科学研究賞

    2014年10月9日　一般財団法人機器研究会　キャビテーション噴流の加工能力向上と機械的表面改質による金属材料疲労強度向上への適用

  10. 日本ウォータージェット学会論文賞

    2013年5月24日　一般社団法人日本ウォータージェット学会　水噴流加速式循環型ショットピーニングによるステンレス鋼の水素脆化抑止

  11. 市村学術賞功績賞

    2013年4月25日　公益財団法人新技術開発財団　サステイナブル表面改質のためのキャビテーションピーニングの開発

  12. 日本ウォータージェット学会技術賞

    2008年5月23日　日本ウォータージェット学会　次世代キャビテーション・ピーニング装置の開発

  13. 創立20周年記念功績賞

    2007年12月1日　財団法人天田金属加工機械技術振興財団　キャビテーション噴流式ハイブリッド表面改質法の開発

  14. 日本機械学会賞（論文）

    2007年4月6日　日本機械学会　Cavitation Shotless Peening for Surface Modification of Alloy Tool Steel

  15. 第56回自動車技術会賞論文賞

    2006年5月25日　社団法人自動車技術会　キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる金属材料の疲労強度向上

  16. 日本ウォータージェット学会論文賞

    2003年5月16日　日本ウォータージェット学会　Possibility of Gettering in Silicon Wafer by Using a Cavitating Jet

  17. 財団法人トーキン科学技術振興財団研究奨励賞最優秀賞

    2003年3月24日　財団法人トーキン科学技術振興財団　次世代キャビテーション・ショットレス・ピーニングの構築

  18. 日本ウォータージェット学会論文賞(Best Paper Award of the Water Jet Technology Society of Japan)

    2001年4月20日　日本ウォータージェット学会(The Water Jet Technology Society of Japan)　キャビテーション衝撃力の利用による水噴流の加工能力の増大とその機械材料のピーニングへの利用

  19. 日本機械学会東北支部技術研究賞(JSME Tohoku Branch Science and Technology Award)

    2001年3月10日　日本機械学会東北支部(Tohoku Branch, JSME)　キャビテーション噴流式ハイブリッド表面改質装置の開発研究(Research on Hybrid Surface Modification System by Using a Cavitating Jet)

  20. 日本混相流学会賞奨励賞 (Award for Young Engineers)

    2000年7月13日　日本混相流学会 (Japanese Society for Multiphase Flow)　キャビテーション噴流による炭素鋼の耐食性向上に関する研究

  21. チャレンジ大賞(Award for Challengers)

    1998年8月6日　ターボ機械協会(Turbomachinery Society of Japan)　表面改質へのキャビテーション噴流の有効利用(Practical Use of Cavitating Jet to Surface Modification)

  22. 日本機械学会賞研究奨励賞

    1995年4月1日　日本機械学会 (Japan Society of Mechanical Engineers)　激しいキャビテーション壊食の挙動とその有効利用に関する研究(A Study on Severe Cavitation Erosion and Its Application)

  23. ターボ機械協会賞論文賞 (Turbomachinery Medal for the Best Papers)

    1991年5月16日　ターボ機械協会 (Turbomachinery Society of Japan)　遠心ポンプにおける激しいキャビテーション壊食の発達過程（第１報及び第２報）(Severe Erosion Progress in a Typical Centrifugal Pump)

  24. 研究奨励賞 (Award for Young Engineers)

    1991年1月4日　財団法人機器研究会 (Association for Fluid Sientists)　キャビテーションノイズの寸法効果に関する研究(A Study on Scaling Effect of Cavitation Noise)

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論文 325

  1. Development of MHz X-ray phase contrast imaging at the European XFEL 国際共著 査読有り

    Jayanath C. P. Koliyadu, Daniel Moško, Eleni Myrto Asimakopoulou, Valerio Bellucci, Šarlota Birnšteinová, Richard Bean, Romain Letrun, Chan Kim, Henry Kirkwood, Gabriele Giovanetti, Nerea Jardon, Janusz Szuba, Trey Guest, Andreas Koch, Jan Grünert, Peter Szeles, Pablo Villanueva-Perez, Fabian Reuter, Claus-Dieter Ohl, Mike Andreas Noack, Francisco Garcia-Moreno, Zuzana Kuglerová-Valdová, Libor Juha, Martin Nikl, Wataru Yashiro, Hitoshi Soyama, Daniel Eakins, Alexander M. Korsunsky, Jozef Uličný, Alke Meents, Henry N. Chapman, Adrian P. Mancuso, Tokushi Sato, Patrik Vagovič

    Journal of Synchrotron Radiation　32　(1)　2025年1月1日

    出版者・発行元： International Union of Crystallography (IUCr)

    DOI： 10.1107/s160057752400986x 　

    eISSN：1600-5775

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    We report on recent developments that enable megahertz hard X-ray phase contrast imaging (MHz XPCI) experiments at the Single Particles, Clusters, and Biomolecules and Serial Femtosecond Crystallography (SPB/SFX) instrument of the European XFEL facility (EuXFEL). We describe the technical implementation of the key components, including an MHz fast camera and a modular indirect X-ray microscope system based on fast scintillators coupled through a high-resolution optical microscope, which enable full-field X-ray microscopy with phase contrast of fast and irreversible phenomena. The image quality for MHz XPCI data showed significant improvement compared with a pilot demonstration of the technique using parallel beam illumination, which also allows access to up to 24 keV photon energies at the SPB/SFX instrument of the EuXFEL. With these developments, MHz XPCI was implemented as a new method offered for a broad user community (academic and industrial) and is accessible via standard user proposals. Furthermore, intra-train pulse diagnostics with a high few-micrometre spatial resolution and recording up to 128 images of consecutive pulses in a train at up to 1.1 MHz repetition rate is available upstream of the instrument. Together with the diagnostic camera upstream of the instrument and the MHz XPCI setup at the SPB/SFX instrument, simultaneous two-plane measurements for future beam studies and feedback for machine parameter tuning are now possible.

  2. Investigation of surface finish and fatigue life of laser Powder Bed fused Ti-6Al-4V 国際共著 査読有り

    Kannan Pradeep Varsha, Swee-Hock Yeo, Hitoshi Soyama

    International Journal of Fatigue　189　108558-108558　2024年12月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ijfatigue.2024.108558 　

    ISSN：0142-1123

  3. Non-Spherical Cavitation Bubbles: A Review 招待有り 査読有り

    Boxin Jia, Hitoshi Soyama

    Fluids　9　(11)　249-249　2024年10月25日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/fluids9110249 　

    eISSN：2311-5521

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    Cavitation is a phase-change phenomenon from the liquid to the gas phase due to an increased flow velocity. As it causes severe erosion and noise, it is harmful to hydraulic machinery such as pumps, valves, and screw propellers. However, it can be utilized for water treatment, in chemical reactors, and as a mechanical surface treatment, as radicals and impacts at the point of cavitation bubble collapse can be utilized. Mechanical surface treatment using cavitation impacts is called “cavitation peening”. Cavitation peening causes less pollution because it uses water to treat the mechanical surface. In addition, cavitation peening improves on traditional methods in terms of fatigue strength and the working life of parts in the automobile, aerospace, and medical fields. As cavitation bubbles are utilized in cavitation peening, the study of cavitation bubbles has significant value in improving this new technique. To achieve this, many numerical analyses combined with field experiments have been carried out to measure the stress caused by bubble collapse and rebound, especially when collapse occurs near a solid boundary. Understanding the mechanics of bubble collapse can help to avoid unnecessary surface damage, enabling more accurate surface preparation, and improving the stability of cavitation peening. The present study introduces three cavitation bubble types: single, cloud, and vortex cavitation bubbles. In addition, the critical parameters, governing equations, and high-speed camera images of these three cavitation bubble types are introduced to support a broader understanding of the collapse mechanism and characteristics of cavitation bubbles. Then, the results of the numerical and experimental analyses of non-spherical cavitation bubbles are summarized.

  4. Improvement of Fatigue Strength in Additively Manufactured Aluminum Alloy AlSi10Mg via Submerged Laser Peening 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Coatings　14　(9)　1174-1174　2024年9月11日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/coatings14091174 　

    eISSN：2079-6412

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    As the fatigue properties of as-built components of additively manufactured (AM) metals are considerably weaker than those of wrought metals because of their rougher surface, post-processing is necessary to improve the fatigue properties. To demonstrate the improvement in the fatigue properties of AM metals via post-processing methods, the fabrication of AlSi10Mg, i.e., PBF–LS/AlSi10Mg, through powder bed fusion (PBF) using laser sintering (LS) and its treatment via submerged laser peening (SLP), using a fiber laser and/or a Nd/YAG laser, was evaluated via plane bending fatigue tests. In SLP, laser ablation (LA) is generated by a pulsed laser and a bubble is generated after LA, which behaves like a cavitation bubble that is referred to as “laser cavitation (LC)”. In this paper, LA-dominated SLP is referred to as “laser treatment (LT)”, while LC collapse-dominated SLP is referred to as “laser cavitation peening (LCP)”, as the impact of LC collapse is used for peening. It was revealed that SLP using a fiber laser corresponded with LT rather than LCP. It was demonstrated that the fatigue strength at N = 107 was 85 MPa for LCP and 103 MPa for the combined process of blasting (B) + LT + LCP, whereas the fatigue strength of the as-built specimen was 54 MPa.

  5. The effects of submerged laser peening, cavitation peening, and shot peening on the improvement of the torsional fatigue strength of powder bed fused Ti6Al4V produced through laser sintering 国際誌 国際共著 査読有り

    Hitoshi Soyama, Kwan Lok Wong, Daniel Eakins, Alexander M. Korsunsky

    International Journal of Fatigue　185　108348-108348　2024年8月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ijfatigue.2024.108348 　

    ISSN：0142-1123

  6. Defect dynamics studies during heat treatments in plastically deformed metals predicted for nuclear applications 国際誌 国際共著

    Krzysztof Siemek, Hitoshi Soyama, Mirosław Wróbel, Maciej Oskar Liedke, Maik Butterling, Andreas Wagner, Mariusz Kulczyk, Paweł Horodek

    Journal of Materials Research　2024年6月14日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1557/s43578-024-01363-z 　

    ISSN：0884-2914

    eISSN：2044-5326

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    Abstract We report on defects dynamics during heat treatment in plastically deformed metallic materials using positron annihilation lifetime spectroscopy carried out on the intense pulsed positron beam. The conducted experiment allowed us to observe the changes in the concentration and sizes of vacancy-like defects observed during in situ annealing. We monitored heat treatments up to 300 °C in hydrostatic extruded Ti and cavitation peened V–4Cr–4Ti alloy. We were able to track the recovery processes in Ti and redistribution of large voids at the surface of cavitation peened V–4Cr–4Ti alloy. The relaxation time during recovery was about 20 min. Performed experiments show that in cold-worked metallic materials significant changes in vacancy clusters concentrations occur at mildly elevated temperatures. The presented results give opportunity to the application of in situ observation of defects dynamic to similar problems related to thermomechanical processing of metallic materials. Graphical abstract

  7. 耐キャビテーション損傷シリンダライナの開発におけるキャビテーション壊食試験法の相違 査読有り

    佐藤 喬, 黒政 勇気, 畠山 公一, 祖山 均

    ターボ機械　52　(5)　300-307　2024年5月10日

    出版者・発行元： ターボ機械協会

  8. Improvement of Fatigue Strength of 3D-Metal by Combined Process of Blasting and Cavitation Peening 国際誌 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Lecture Notes in Mechanical Engineering　23-29　2024年5月7日

    出版者・発行元： Springer Nature Singapore

    DOI： 10.1007/978-981-99-8643-9_3 　

    ISSN：2195-4356

    eISSN：2195-4364

  9. Fluid/Material Coupled Numerical Simulation of a Bubble Collapse Near a Wall for Laser Cavitation Peening 国際誌 招待有り 査読有り

    Yuka Iga, Chieko Kuji, Hirotoshi Sasaki, Hitoshi Soyama

    Lecture Notes in Mechanical Engineering　309-314　2024年5月7日

    出版者・発行元： Springer Nature Singapore

    DOI： 10.1007/978-981-99-8643-9_37 　

    ISSN：2195-4356

    eISSN：2195-4364

  10. Development of a Cavitation Generator Mimicking Pistol Shrimp 国際誌 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama, Mayu Tanaka, Takashi Takiguchi, Matsuo Yamamoto

    Biomimetics　9　(1)　47-47　2024年1月12日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/biomimetics9010047 　

    eISSN：2313-7673

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    Pistol shrimp generate cavitation bubbles. Cavitation impacts due to bubble collapses are harmful phenomena, as they cause severe damage to hydraulic machinery such as pumps and valves. However, cavitation impacts can be utilized for mechanical surface treatment to improve the fatigue strength of metallic materials, which is called “cavitation peening”. Through conventional cavitation peening, cavitation is generated by a submerged water jet, i.e., a cavitating jet or a pulsed laser. The fatigue strength of magnesium alloy when treated by the pulsed laser is larger than that of the jet. In order to drastically increase the processing efficiency of cavitation peening, the mechanism of pistol shrimp (specifically when used to create a cavitation bubble), i.e., Alpheus randalli, was quantitatively investigated. It was found that a pulsed water jet generates a cavitation bubble when a shrimp snaps its claws. Furthermore, two types of cavitation generators were developed, namely, one that uses a pulsed laser and one that uses a piezo actuator, and this was achieved by mimicking a pistol shrimp. The generation of cavitation bubbles was demonstrated by using both types of cavitation generators: the pulsed laser and the piezo actuator.

  11. Revealing the origins of vortex cavitation in a Venturi tube by high speed X-ray imaging 国際誌 国際共著 査読有り

    Hitoshi Soyama, Xiaoyu Liang, Wataru Yashiro, Kentaro Kajiwara, Eleni Myrto Asimakopoulou, Valerio Bellucci, Sarlota Birnsteinova, Gabriele Giovanetti, Chan Kim, Henry J. Kirkwood, Jayanath C.P. Koliyadu, Romain Letrun, Yuhe Zhang, Jozef Uličný, Richard Bean, Adrian P. Mancuso, Pablo Villanueva-Perez, Tokushi Sato, Patrik Vagovič, Daniel Eakins, Alexander M. Korsunsky

    Ultrasonics Sonochemistry　101　106715-106715　2023年12月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ultsonch.2023.106715 　

    ISSN：1350-4177

  12. 2D X-ray diffraction method for evaluating the local crystallization of Fe-based amorphous alloy ribbon induced by ultrashort pulsed laser local heating 国際誌 査読有り

    Chieko Kuji, Masayoshi Mizutani, Tsunemoto Kuriyagawa, Hitoshi Soyama

    Materials Today Communications　37　107166-107166　2023年12月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.mtcomm.2023.107166 　

    ISSN：2352-4928

  13. Development of Laser Cavitation Peening Using a Normal-Oscillation Nd:YAG Laser 国際誌 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Coatings　13　(8)　1395-1395　2023年8月8日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/coatings13081395 　

    eISSN：2079-6412

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    The impact induced by cavitation bubble collapse can be utilized for mechanical surface treatment to improve fatigue properties of metals including additive manufactured metallic materials. A peening method using cavitation impact induced by a pulsed laser is called “laser cavitation peening (LCP)”. Normally, a Q-switched Nd:YAG laser, whose pulse width is a few nanoseconds, is used for LCP, which improves the fatigue strength. The problem with LCP is that the processing time is too slow. If a laser pulse whose pulse width is a few hundred microseconds can be utilized for LCP, the repetition frequency can be increased drastically using other types of laser systems such as a fiber laser. In the present paper, in order to reveal the possibility of LCP using a pulsed laser width of a few hundred microseconds, the use of LCP with a normal-oscillation Nd:YAG laser (pulse width ≈ 200 μs) was investigated. It is demonstrated that LCP with the normal-oscillation Nd:YAG laser produced curvature in an aluminum alloy plate. The shock pressure wave and impulsive vibration of the target surface at the first collapse of laser cavitation (LC), which was induced by the normal-oscillation Nd:YAG laser, was 3–4 times larger than those of laser ablation (LA).

  14. Experimental study on the effect of the milling condition of an aluminum alloy on subsurface residual stress 国際誌 国際共著 査読有り

    Chieko Kuji, Christopher R. Chighizola, Michael R. Hill, Jan C. Aurich, Hitoshi Soyama

    The International Journal of Advanced Manufacturing Technology　2023年7月14日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s00170-023-11921-0 　

    ISSN：0268-3768

    eISSN：1433-3015

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    Abstract Aluminum alloys used in monolithic parts for aerospace applications are subjected to distortion and residual stress (RS) generated by milling, affecting the product fatigue life. Particularly, the change in RS with depth (z) has a characteristic distribution with a maximum compressive RS at a z several tens of micrometers from the surface; however, the RS value depends on the measurement method used. In this study, the RS distribution with z from the surface after milling was measured for the AA7050-T7451 aluminum alloy by two-dimensional X-ray diffraction (2D method). The results were compared with those of four prior measurement methods, and the validity of 2D method was verified. The changes in subsurface RS with z showed similar distributions under all measurement conditions except when cos(α)-XRD was employed. The 2D method provides high repeatability. The in-plane RS distribution was also measured using 2D method to investigate the effect of milling conditions on this distribution. The RS values varied markedly depending on the measurement position, particularly at a small collimator diameter of 0.146 mm, allowing detection of localized extreme RS values. The maximum RS at z = 0 mm was − 85.6 MPa at a cutting speed of vc = 200 m/s and feed per tooth of fz = 0.05 mm, while it was − 16 MPa for vc = 450 m/s and 6.8 MPa for fz = 0.2 mm, revealing that the compressive RS changes to tensile RS as vc and fz increase.

  15. Laser Cavitation Peening: A Review 国際誌 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama, Yuka Iga

    Applied Sciences　13　(11)　6702-6702　2023年5月31日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/app13116702 　

    eISSN：2076-3417

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    During submerged laser peening using a pulsed laser, a bubble that behaves like cavitation is generated after laser ablation (LA). The bubble is referred to as laser cavitation (LC). The amplitude of the shockwave in water generated by LA is larger than that of LC; however, the impact passing through the target metal during LC is larger than that of LA. LC impact can be utilized for peening at optimized conditions. Thus, submerged laser peening is referred to as “laser cavitation peening”, as the peening method using the cavitation impact is known as “cavitation peening”. The impact induced by a hemispherical bubble is more aggressive than that of a spherical bubble with a microjet. Laser cavitation peening can improve the fatigue strength of metallic materials by producing work-hardening and introducing compressive residual stress. Three-dimensional additively manufactured metals (3D metals) such as titanium alloy are attractive materials for aviation components and medical implants; however, the fatigue strength of as-built components is nearly half of that of bulk metals, and this is an obstacle for the applications of 3D metals. In the present study, published research papers are reviewed to identify the key factors of laser cavitation peening, with additional visualization of LC and data. Then, improvements in the fatigue strength of metallic materials, including 3D metals treated by laser cavitation peening, are summarized.

  16. Comparison of the effects of submerged laser peening, cavitation peening and shot peening on the improvement of the fatigue strength of magnesium alloy AZ31 国際誌 国際共著 査読有り

    Hitoshi Soyama, Chieko Kuji, Yiliang Liao

    Journal of Magnesium and Alloys　11　(5)　1592-1607　2023年5月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jma.2023.04.004 　

    ISSN：2213-9567

  17. Effect of local heating by ultrashort pulsed laser on Fe–Si–B–Cr amorphous alloys and its influence on blanking machinability 査読有り

    Chieko Kuji, Masayoshi Mizutani, Kana Takenaka, Keita Shimada, Toyohiko J. Konno, Hitoshi Soyama, Tsunemoto Kuriyagawa

    Precision Engineering　81　135-144　2023年5月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.precisioneng.2023.02.007 　

    ISSN：0141-6359

  18. Fabrication of temperature-selective thermal radiation surfaces utilizing surface texturing 査読有り

    Chieko Kuji, Masayuki Ishii, Ryuichi Yoshikawa, Masayoshi Mizutani, Hitoshi Soyama

    Precision Engineering　2023年3月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.precisioneng.2023.03.003 　

    ISSN：0141-6359

  19. Mechanical Surface Treatment of Titanium Alloy Ti6Al4V Manufactured by Direct Metal Laser Sintering Using Laser Cavitation 国際誌 招待有り 査読有り

    Chieko Kuji, Hitoshi Soyama

    Metals　13　(1)　181-181　2023年1月16日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/met13010181 　

    eISSN：2075-4701

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    Additive manufactured (AM) metals are attractive materials for medical implants, as their geometries are directly produced from computer-aided design (CAD)/computer-aided manufacturing (CAM) data. However, the fatigue properties of AM metals are weak compared with bulk metals, which is an obstacle to the practical applications of AM metals. To improve the fatigue properties of AM metals, we developed a mechanical surface treatment using laser cavitation. When we irradiate a pulsed laser to a metallic surface in water, laser ablation is generated, and a bubble that behaves like a cavitation is produced. The bubble is referred to as a “laser cavitation”. In the surface treatment using laser cavitation, we use the plastic deformation caused by the impact force at the bubble collapse and pulsed laser energy that produces local melting at the same time. Thus, the mechanical surface treatment using laser cavitation is a type of surface mechanical alloying. In this study, to demonstrate the improvement in the fatigue properties of AM metals, we treated titanium alloy Ti6Al4V, which was manufactured by direct metal laser sintering (DMLS), with laser cavitation, and we evaluated the surface morphology, roughness, residual stress, hardness, and finally tested it using a torsion fatigue test. Unmelted particles on the DMLS surface, which cause fatigue cracks, were melted and resolidified using laser cavitation, resulting in a reduction of the maximum heights of roughness (Rz) of about 75% and the arithmetical mean roughness (Ra) of about 84% of the non-peened one. Although tensile residual stresses of about 80–180 MPa were generated on the as-built surface, compressive residual stresses of about −80 MPa were introduced by laser cavitation. Furthermore, laser cavitation formed Ti4O5 oxide film, which increased the surface hardness by about 106%. Finally, we performed torsional fatigue tests and revealed that laser cavitation extended the fatigue life from 19,791 cycles to 36,288 cycles at an applied shear stress (τa) at 460 MPa, which is effective in suppressing crack initiation.

  20. Improvement of Fatigue Properties of Metallic Materials by Peening Methods Using a Water Jet 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 13th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology (PRIC2022)　1-5　2022年11月

    出版者・発行元： Water Jet Technology Society of Japan

  21. Improving effects of cavitation peening, using a pulsed laser or a cavitating jet, and shot peening on the fatigue properties of additively manufactured titanium alloy Ti6Al4V 国際誌 査読有り

    Hitoshi Soyama, Chieko Kuji

    Surface and Coatings Technology　129047-129047　2022年11月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.surfcoat.2022.129047 　

    ISSN：0257-8972

  22. Mechanical surface treatment studies by Bragg edge neutron imaging 国際共著 査読有り

    Ranggi S. Ramadhan, Daniel Glaser, Hitoshi Soyama, Winfried Kockelmann, Takenao Shinohara, Thilo Pirling, Michael E. Fitzpatrick, Anton S. Tremsin

    Acta Materialia　239　118259-118259　2022年10月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.actamat.2022.118259 　

    ISSN：1359-6454

  23. Cavitation Peening Using a Submerged Water Jet and a Pulsed Laser Comparing with Shot Peening 国際誌 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 14th International conference on Shot Peening ICSP14　89　2022年9月

  24. A critical comparative review of cavitation peening and other surface peening methods 国際誌 国際共著 査読有り

    Hitoshi Soyama, Alexander M. Korsunsky

    Journal of Materials Processing Technology　305　117586-117586　2022年7月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2022.117586 　

    ISSN：0924-0136

  25. Combination of Laser Shock Peening with Cavitation, Shot, and Ultrasonic Impact Hardening for Stainless Steels Surface Characteristics Improving 国際共著 査読有り

    44　(1)　79-95　2022年4月4日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.15407/mfint.44.01.0079 　

    ISSN：1024-1809

    eISSN：1024-1809

  26. キャビテーションピーニングによる 溶接部の疲労特性向上 招待有り 査読有り

    祖山 均

    溶接学会誌　91　(3)　195-199　2022年3月

    出版者・発行元： 日本溶接学会

    DOI： 10.2207/jjws.91.195 　

    ISSN：0021-4787

    eISSN：1883-7204

  27. Surface integrity of heat treatable magnesium alloy AZ80A after cavitation peening 国際誌 国際共著 査読有り

    Sebastjan Žagar, Hitoshi Soyama, Janez Grum, Roman Šturm

    Journal of Materials Research and Technology　17　2098-2107　2022年2月2日

    出版者・発行元： Elsevier

    DOI： 10.1016/j.jmrt.2022.01.156 　

  28. ノズル出口近傍の通水孔とロングガイドパイプにより強化された キャビテーション噴流によるステンレス鋼の疲労寿命向上 査読有り

    上坂洋雄, 祖山均

    噴流工学　36　(2)　4-15　2021年11月10日

    出版者・発行元： 日本ウォータージェット学会

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    通水孔とロングガイドパイプを有する改良ノズルと，それらを有していない標準ノズルによる疲労寿命改善効果を確認することを目的とし，2 つのノズルから噴射されるキャビテーション噴流を用いてピーニングされた試験片の平面曲げ疲労試験を実施した。既報では，改良ノズルの方が，標準ノズルよりも約2.5 倍の壊食能力があることが確認できている。疲労試験の結果，改良ノズルは，標準ノズルの75%の処理時間で，標準ノズルと同等の疲労寿命を得られることが判明した。圧縮残留応力が導入される最大深さの飽和値が2 つのノズルで同等であったことから，疲労寿命の向上効果は衝撃力の増大ではなく，衝撃数の増加によりもたらされたと結論付けた。

  29. Optimization of Residual Stress Measurement Conditions for a 2D Method Using X-ray Diffraction and Its Application for Stainless Steel Treated by Laser Cavitation Peening 国際共著 査読有り

    Hitoshi Soyama, Chieko Kuji, Tsunemoto Kuriyagawa, Christopher R. Chighizola, Michael R. Hill

    Materials　14　(11)　2772-2772　2021年5月24日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/ma14112772 　

    eISSN：1996-1944

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    As the fatigue strength of metallic components may be affected by residual stress variation at small length scales, an evaluation method for studying residual stress at sub-mm scale is needed. The sin2ψ method using X-ray diffraction (XRD) is a common method to measure residual stress. However, this method has a lower limit on length scale. In the present study, a method using at a 2D XRD detector with ω-oscillation is proposed, and the measured residual stress obtained by the 2D method is compared to results obtained from the sin2ψ method and the slitting method. The results show that the 2D method can evaluate residual stress in areas with a diameter of 0.2 mm or less in a stainless steel with average grain size of 7 μm. The 2D method was further applied to assess residual stress in the stainless steel after treatment by laser cavitation peening (LCP). The diameter of the laser spot used for LCP was about 0.5 mm, and the stainless steel was treated with evenly spaced laser spots at 4 pulses/mm2. The 2D method revealed fluctuations of LCP-induced residual stress at sub-mm scale that are consistent with fluctuations in the height of the peened surface.

  30. Estimation of Luminescence Intensity of Hydrodynamic Cavitation Considering Sound Velocity in the Cavitating Flow Field 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 11th International Symposium on Cavitation　242-245　2021年5月

  31. Aspect of Bubbles in Narrow Tube Imitating Root Canal Induced by Er:YAG Laser 査読有り

    Hitoshi Soyama, Yoshio Yahata, Masahiro Saito

    Proceedings of 11th International Symposium on Cavitation　229-232　2021年5月

  32. Depth-profiling of residual stress and microstructure for austenitic stainless steel surface treated by cavitation, shot and laser peening 国際誌 国際共著 査読有り

    Masayoshi Kumagai, Matthew E. Curd, Hitoshi Soyama, Támas Ungár, Gábor Ribárik, Philip J. Withers

    Materials Science and Engineering: A　813　141037-141037　2021年5月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.msea.2021.141037 　

    ISSN：0921-5093

  33. Laser Cavitation Peening and Its Application for Improving the Fatigue Strength of Welded Parts 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Metals　11　(4)　531-531　2021年3月24日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/met11040531 　

    eISSN：2075-4701

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    During conventional submerged laser peening, the impact force induced by laser ablation is used to produce local plastic deformation pits to enhance metallic material properties, such as fatigue performance. However, a bubble, which behaves like a cavitation, is generated after laser ablation, known as “laser cavitation.” On the contrary, in conventional cavitation peening, cavitation is generated by injecting a high-speed water jet into the water, and the impacts of cavitation collapses are utilized for mechanical surface treatment. In the present paper, a mechanical surface treatment mechanism using laser cavitation impact, i.e., “laser cavitation peening”, was investigated, and an improvement in fatigue strength from laser cavitation peening was demonstrated. The impact forces induced by laser ablation and laser cavitation collapse were evaluated with a polyvinylidene fluoride (PVDF) sensor and a submerged shockwave sensor, and the diameter of the laser cavitation was measured by observing a high-speed video taken with a camera. It was revealed that the impact of laser cavitation collapse was larger than that of laser ablation, and the peening effect was closely related to the volume of laser cavitation. Laser cavitation peening improved the fatigue strength of stainless-steel welds.

  34. Use of Cavitation Abrasive Surface Finishing to Improve the Fatigue Properties of Additive Manufactured Titanium Alloy Ti6Al4V 国際誌 国際共著 査読有り

    Daniel G. Sanders, Hitoshi Soyama, Channa De Silva

    SAE technical paper, AeroTech　2021-01-0024　2021年3月

    出版者・発行元： SAE International

    DOI： 10.4271/2021-01-0024 　

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    To improve the fatigue properties of additive manufactured (AM) titanium alloy Ti6Al4V, cavitation abrasive surface finishing (CASF) was proposed. With CASF, a high-speed water jet with cavitation, i.e. a cavitating jet, was injected into a water-filled chamber, to which abrasives were added. Abrasives accelerated by the jet created a smooth surface by removing un-melted particles on the surface. Simultaneously, cavitation impacts induced by the jet introduced compressive residual stress and work hardening into the surface, similar to cavitation peening. In this study, to demonstrate the improvement of the fatigue properties of AM Ti6Al4V owing to CASF, Ti6Al4V specimens manufactured through direct metal laser sintering (DMLS) and electron beam melting (EBM) were treated using CASF and cavitation peening, and tested using a plane bending fatigue test. The fatigue life of the specimen treated using CASF was found to be better than that of an as-built specimen, as CASF made the surface smooth with the introduction of compressive residual stress and work hardening at the same time. The fatigue properties of the specimen treated using cavitation peening after CASF (CASF & cavitation peening) surpassed that of the specimen treated using CASF. The fatigue strength of the AM Ti6Al4V at 107 was 185 ± 9 MPa for the as-built DMLS specimen, 169 ± 14 MPa for the as-built EBM specimen, 425 ± 9 MPa for the DMLS specimen treated using CASF & cavitation peening, and 386 ± 9 MPa for the EBM specimen treated using CASF & cavitation peening.

  35. Luminescence intensity of vortex cavitation in a Venturi tube changing with cavitation number 国際誌 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Ultrasonics Sonochemistry　71　105389-105389　2021年3月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ultsonch.2020.105389 　

    ISSN：1350-4177

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    Hydrodynamic cavitation in a Venturi tube produces luminescence, and the luminescence intensity reaches a maximum at a certain cavitation number, which is defined by upstream pressure, downstream pressure, and vapor pressure. The luminescence intensity of hydrodynamic cavitation can be enhanced by optimizing the downstream pressure at a constant upstream pressure condition. However, the reason why the luminescence intensity increases and then decreases with an increase in the downstream pressure remains unclear. In the present study, to clarify the mechanism of the change in the luminescence intensity with cavitation number, the luminescence produced by the hydrodynamic cavitation in a Venturi tube was measured, and the hydrodynamic cavitation was precisely observed using high-speed photography. The sound velocity in the cavitating flow field, which affects the aggressive intensity of the cavitation, was evaluated. The collapse of vortex cavitation was found to be closely related to the luminescence intensity of the hydrodynamic cavitation. A method to estimate the luminescence intensity of the hydrodynamic cavitation considering the sound velocity was developed, and it was demonstrated that the estimated luminescence intensity agrees well with the measured luminescence intensity.

  36. Enhancing the Aggressive Intensity of a Cavitating Jet by Introducing Water Flow Holes and a Long Guide Pipe 査読有り

    Hirokazu Kamisaka, Hitoshi Soyama

    Journal of Fluids Engineering　143　(3)　2021年3月1日

    出版者・発行元： ASME International

    DOI： 10.1115/1.4048683 　

    ISSN：0098-2202

    eISSN：1528-901X

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    <title>Abstract</title> It is known that the geometry of the nozzle has a great effect on the aggressive intensity of a cavitating jet. In previous reports, various nozzle geometries were proposed, and improvements made to the aggressive intensity were reported. However, no detailed description of the reasons why the aggressive intensity is improved by these various geometries was given. In this study, we conducted erosion tests on pure aluminum Japanese Industrial Standards JIS A1050P using 11 different nozzles with different geometries downstream from the throat outlet in order to understand the effects of the nozzle geometry on the aggressive intensity. In addition, in order to investigate the characteristics of the cavitating jet produced by each nozzle, measurements of the erosion areas, images of the cavitating jet using a high-speed video camera, and measurements of the impingement pressure of the cavitating jet were taken, and correlations between the parameters were obtained. It was found that the nozzle with the largest mass loss was a nozzle with water flow holes near to the throat outlet and a long guide pipe (LGP). The mass loss was 2.5 times that of the previously reported optimum geometry nozzle. Very high correlations were obtained between the mass loss, the inner diameter of the annular erosion area, the impingement pressure measured at the same standoff distance and the cavitation cloud lifetime. Based on these results and the images of the cavitating jets taken with the high-speed video camera, a new cavitating jet progression process is proposed.

  37. Effect of compressive residual stress introduced by cavitation peening and shot peening on the improvement of fatigue strength of stainless steel 国際誌 国際共著 査読有り

    Hitoshi Soyama, Christopher R. Chighizola, Michael R. Hill

    Journal of Materials Processing Technology　288　116877-116877　2021年2月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2020.116877 　

    ISSN：0924-0136

  38. Effect of Cavitation Peening on Fatigue Properties in Friction Stir Welded Aluminum Alloy AA5754 国際誌 国際共著 査読有り

    Hitoshi Soyama, Michela Simoncini, Marcello Cabibbo

    Metals　11　(1)　59-59　2020年12月30日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/met11010059 　

    eISSN：2075-4701

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    Friction stir welding (FSW) is an attractive solid-state joining technique for lightweight metals; however, fatigue properties of FSWed metals are lower than those of bulk metals. A novel mechanical surface treatment using cavitation impact, i.e., cavitation peening, can improve fatigue life and strength by introducing compressive residual stress into the FSWed part. To demonstrate the enhancement of fatigue properties of FSWed metal sheet by cavitation peening, aluminum alloy AA5754 sheet jointed by FSW was treated by cavitation peening using cavitating jet in air and water and tested by a plane bending fatigue test. The surface residual stress of the FSWed part was also evaluated by an X-ray diffraction method. It was concluded that the fatigue life and strength of FSWed specimen were improved by cavitation peening. Whereas the fatigue life at σa = 150 MPa of FSWed specimen was about 1/20 of the bulk sheet, cavitation peening was able to extend the fatigue life of the non-peened FSW specimen by 3.6 times by introducing compressive residual stress into the FSWed part. This is the first paper to demonstrate the improvement of fatigue properties of FSWed metallic sheet by cavitation peening.

  39. Cavitation erosion resistance of the titanium alloy Ti–6Al–4V manufactured through additive manufacturing with various peening methods 査読有り

    Hirotoshi Sasaki, Fuimo Takeo, Hitoshi Soyama

    Wear　462-463　203518-203518　2020年12月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.wear.2020.203518 　

    ISSN：0043-1648

  40. Cavitating Jet: A Review 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Applied Sciences　10　(20)　7280-7280　2020年10月17日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/app10207280 　

    eISSN：2076-3417

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    When a high-speed water jet is injected into water through a nozzle, cavitation is generated in the nozzle and/or shear layer around the jet. A jet with cavitation is called a “cavitating jet”. When the cavitating jet is injected into a surface, cavitation is collapsed, producing impacts. Although cavitation impacts are harmful to hydraulic machinery, impacts produced by cavitating jets are utilized for cleaning, drilling and cavitation peening, which is a mechanical surface treatment to improve the fatigue strength of metallic materials in the same way as shot peening. When a cavitating jet is optimized, the peening intensity of the cavitating jet is larger than that of water jet peening, in which water column impacts are used. In order to optimize the cavitating jet, an understanding of the instabilities of the cavitating jet is required. In the present review, the unsteady behavior of vortex cavitation is visualized, and key parameters such as injection pressure, cavitation number and sound velocity in cavitating flow field are discussed, then the estimation methods of the aggressive intensity of the jet are summarized.

  41. Experimental Study of the Influence of Test Chamber Dimensions on Aggressive Intensity of the Cavitating Jet 査読有り

    Haixia Liu, Can Kang, Hitoshi Soyama

    Journal of Testing and Evaluation　48　(5)　1-14　2020年9月

    DOI： 10.1520/JTE20180573 　

    ISSN：0090-3973

  42. Cavitation peening using pulse laser and submerged water jet to improve fatigue strength of aluminum alloy 国際誌

    Hitoshi Soyama

    Journal of Material Sciences & Manufacturing Research　VID　(103)　2020年8月

    出版者・発行元： Scientific Research and Community Ltd

  43. Influence of the Size of Cylindrical Geometry in the Nozzle Outlet on Aggressive Intensity of Cavitating Jet 査読有り

    Hirokazu Kamisaka, Hitoshi Soyama

    Journal of Jet Flow Engineering　35　(2)　12-19　2020年6月16日

  44. キャビテーション噴流の加工能力に及ぼす水深の影響 査読有り

    上坂 洋雄, 祖山 均

    噴流工学　35　(2)　4-11　2020年6月16日

  45. Effect of Various Peening Methods on the Fatigue Properties of Titanium Alloy Ti6Al4V Manufactured by Direct Metal Laser Sintering and Electron Beam Melting 国際誌 査読有り

    Hitoshi Soyama, Fumio Takeo

    Materials　13　(2216)　1-26　2020年5月12日

    出版者・発行元： MDPI

    DOI： 10.3390/ma13102216 　

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    Titanium alloy Ti6Al4V manufactured by additive manufacturing (AM) is an attractive material, but the fatigue strength of AM Ti6Al4V is remarkably weak. Thus, post-processing is very important. Shot peening can improve the fatigue strength of metallic materials, and novel peening methods, such as cavitation peening and laser peening, have been developed. In the present paper, to demonstrate an improvement of the fatigue strength of AM Ti6Al4V, Ti6Al4V manufactured by direct metal laser sintering (DMLS) and electron beam melting (EBM) was treated by cavitation peening, laser peening, and shot peening, then tested by a plane bending fatigue test. To clarify the mechanism of the improvement of the fatigue strength of AM Ti6Al4V, the surface roughness, residual stress, and surface hardness were measured, and the surfaces with and without peening were also observed using a scanning electron microscope. It was revealed that the fatigue strength at N = 107 of Ti6Al4V manufactured by DMLS was slightly better than that of Ti6Al4V manufactured by EBM, and the fatigue strength of both the DMLS and EBM specimens was improved by about two times through cavitation peening, compared with the as-built ones. An experimental formula to estimate fatigue strength from the mechanical properties of a surface was proposed.

  46. Cavitation Peening: A Review 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Metals　10　(2)　270-1-27　2020年2月

    DOI： 10.3390/met10020270 　

  47. Effect of Bubble Radius on Ability of Submerged Laser Peening 査読有り

    Hirotoshi Sasaki, Yuka Iga, Hitoshi Soyama

    Lecture Notes in Mechanical Engineering　283-291　2020年

    出版者・発行元： Springer Singapore

    DOI： 10.1007/978-981-15-0054-1_29 　

    ISSN：2195-4356

    eISSN：2195-4364

  48. Comparison between Shot Peening, Cavitation Peening, and Laser Peening by Observation of Crack Initiation and Crack Growth in Stainless Steel 国際誌 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Metals　10　(1)　63-1-16　2019年12月

    DOI： 10.3390/met10010063 　

  49. Use of an abrasive water cavitating jet and peening process to improve the fatigue strength of titanium alloy 6Al-4V manufactured by the electron beam powder bed melting (EBPB) additive manufacturing method 査読有り

    Hitoshi Soyama, Daniel G. Sanders

    JOM　71　(12)　4311-4318　2019年12月

    DOI： 10.1007/s11837-019-03673-8 　

  50. Improvement of Fatigue Strength of Additive Manufactured Metals by Solid-Liquid-Gas Interfacial Phenomena Induced by Pulse Laser 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering　611　012002-1-10　2019年11月

  51. ノズル出口近傍の通水穴によるキャビテーション噴流の加工能力向上 査読有り

    上坂 洋雄, 祖山 均

    日本機械学会論文集　85　(879)　19-00280-1-12　2019年11月

    DOI： 10.1299/transjsme.19-00280 　

  52. Effect of Mechanical Properties on Fatigue Life Enhancement of Additive Manufactured Titanium Alloy Treated by Various Peening Methods 査読有り

    Yuya Okura, Hirotoshi Sasaki, Hitoshi Soyama

    Proceedings of the 1st International Conference on Advanced Surface Enhancement (INCASE 2019)　88-96　2019年11月

    DOI： 10.1007/978-981-15-0054-1_10 　

    ISSN：2195-4356

    eISSN：2195-4364

  53. Mechanical Surface Treatments of AISI 304 Stainless Steel: Effects on Surface Microrelief, Residual Stress, and Microstructure 査読有り

    D.A. Lesyk, H. Soyama, B.N. Mordyuk, V.V. Dzhemelinskyi, S. Martinez, N.I. Khripta, A. Lamikiz

    Journal of Materials Engineering and Performance　28　(9)　5307-5322　2019年9月

    DOI： 10.1007/s11665-019-04273-y 　

  54. Fundamentals and Applications of Cavitation Peening Comparing with Shot Peening and Laser Peening 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of the 1st International Conference on Advanced Surface Enhancement (INCASE 2019)　76-87　2019年9月

    DOI： 10.1007/978-981-15-0054-1_9 　

    ISSN：2195-4356

  55. Comparison between the improvements made to the fatigue strength of stainless steel by cavitation peening, water jet peening, shot peening and laser peening 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Journal of Materials Processing Technology　269　65-78　2019年7月

    DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2019.01.030 　

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    In order to make a clear comparison between the various peening methods used to improve the fatigue strength<br /> of stainless steel 316L, the fatigue strength of specimens treated by cavitation peening, water jet peening, laser<br /> peening and shot peening were examined using a plate bending fatigue test. Both cavitation peening and water<br /> jet peening were carried out using a submerged water jet system, and these are distinguished by the distance<br /> from the nozzle to the specimen. A submerged laser peening system was used for laser peening. The impact with<br /> the surface due to laser cavitation was greater than that due to laser ablation. For each peening method, the<br /> optimum coverage was examined by measuring the fatigue life at constant bending stress. Then, the fatigue<br /> strength of specimens treated with the optimum coverage was examined. The fatigue strength of the non-peened<br /> specimen was 279 MPa, whereas it was 348 MPa for cavitation peening, 325 MPa for shot peening, 303 MPa for<br /> laser peening and 296 MPa for water jet peening. The fatigue strength of each peening method was affected by<br /> the surface roughness and work hardening.

  56. Cavitation Shotless Peening Effects on Fatigue Crack Growth Behaviour under Bending Loads 査読有り

    Ali Al‐Turaihi, Ali Mehmanparast, Feargal Brennan, Hitoshi Soyama

    Material Design & Processing Communications　1　2019年6月

    DOI： 10.1002/mdp2.88 　

    ISSN：2577-6576

  57. Electricity Generation from Rice Bran by a Microbial Fuel Cell and the Influence of Hydrodynamic Cavitation Pretreatment 査読有り

    Yuta Yoshimura, Kazunori Nakashima, Masaji Kato, Kengo Inoue, Fumiyoshi Okazaki, Hitoshi Soyama, Satoru Kawasaki

    ACS Omega　3　(11)　15267-15271　2018年11月

    DOI： 10.1021/acsomega.8b02077 　

    ISSN：2470-1343

  58. The Use of Various Peening Methods to Improve the Fatigue Strength of Titanium Alloy Ti6Al4V Manufactured by Electron Beam Melting 査読有り

    SOYAMA Hitoshi, OKURA Yuya

    AIMS Materials Science　5　(5)　1000-1015　2018年10月

    DOI： 10.3934/matersci.2018.5.1000 　

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    Additive manufacturing (AM) of metals is one of the foremost methods used for making medical implants and components for aviation. However, the fatigue strength of AM metals is weaker than that of the bulk equivalent. Mechanically treating the surface, such as by shot peening, can improve the fatigue strength, and novel peening methods without shot have also been proposed. In this paper, in order to demonstrate the improvements made in AM metals by various peening methods, specimens made of titanium alloy Ti6Al4V manufactured by electron beam melting (EBM) were treated by shot peening, laser peening and cavitation peening, then assessed by a plate bending fatigue test. In the case of shot peening, the shots were accelerated by a water jet to mitigate the incidence of dust during the process. For laser peening, the specimen was placed in water, and the effect of the impact produced at the target due to collapsing bubbles, which developed after laser ablation of the surface, was greater than the effect due to the laser ablation itself. For cavitation peening, the cavitation was generated by injecting a high speed water jet into water. In each case improvements in the fatigue strength of the Ti6Al4V were made. Improvements of 104% by laser peening, 84% by cavitation peening and 68% by shot peening compared with a non-peened specimen were achieved.

  59. Periodical Shedding of Cavitation Cloud Induced by a Cavitating Jet 査読有り

    Hirokazu KAMISAKA, Hitoshi SOYAMA

    Proceedings of 23rd International Conference on Water Jetting　111-123　2018年9月

  60. ハイブリッドピーニングによるジュラルミンの疲労亀裂進展抑制の実証 査読有り

    國分 朋之, 祖山 均

    日本機械学会論文集　84　1-14　2018年7月

    DOI： 10.1299/transjsme.18-00161 　

  61. Surface Mechanics Design by Cavitation Peening Using Submerged Pulse Laser 査読有り

    Hitoshi SOYAMA

    International Conference on Laser Peening and Related Phenomena　57-57　2018年5月

  62. Interlaboratory Study on Standard Test Method for Erosion of Solid Materials by a Cavitating Jet 査読有り

    Hitoshi Soyama, Seiji Shimizu, Shuji Hattori, Georges Chahine

    Proceedings of 10th International Symposium on Cavitation　1-4　2018年5月

  63. Improvement of Wear Resistance of Steel by Means of a Cavitating Jet and a Submerged Pulse Laser 査読有り

    SOYAMA Hitoshi, SATO Mitsuru

    Proceedings of 10th International Symposium on Cavitation　1-4　2018年5月

  64. 水中高速水噴流を用いた機械的表面改質における噴射圧力の影響 査読有り

    上坂 洋雄, 祖山均

    噴流工学　33　(2)　4-10　2018年3月

  65. Estimation of aggressive intensity of a cavitating jet with multiple experimental methods 査読有り

    Can Kang, Haixia Liu, Hitoshi Soyama

    Wear　394-395　176-186　2018年1月15日

    出版者・発行元： Elsevier Ltd

    DOI： 10.1016/j.wear.2017.11.001 　

    ISSN：0043-1648

  66. Optimization of a cavitating jet for removing dental plaque from the surface of the screw of an implant and its practical application 査読有り

    Junki Yamada, Kewen Peng, Tomoyuki Kokubun, Takashi Takiguchi, Gensheng Li, Matsuo Yamamoto, Hitoshi Soyama

    Journal of Biomechanical Science and Engineering　13　(2)　1-12　2018年

    出版者・発行元： Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jbse.17-00102 　

    ISSN：1880-9863

  67. Removal of Oral Biofilm on an Implant Fixture by a Cavitating Jet 査読有り

    Junki Yamada, Takashi Takiguchi, Akihiro Saito, Hibiki Odanaka, Hitoshi Soyama, Matsuo Yamamoto

    IMPLANT DENTISTRY　26　(6)　904-910　2017年12月

    DOI： 10.1097/ID.0000000000000681 　

    ISSN：1056-6163

  68. Key Factors and Applications of Cavitation Peening 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    International Journal of Peening Science and Technology　1　(1)　3-60　2017年12月

    ISSN：2473-506X

  69. ベンチュリ管スロート部におけるキャビテーションの衝撃エネルギーに及ぼす噴射条件の影響の評価 査読有り

    星野 柊, 祖山 均

    日本機械学会論文集　83　(855)　1-12　2017年11月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/transjsme.17-00400 　

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    <p>For hydrodynamic cavitation produced by a Venturi tube, cavitation bubble is collapsed at downstream of a nozzle and its intensity is influenced by upstream pressure and downstream pressure. In order to investigate the effect of the upstream pressure p1 and the downstream pressure p2 on aggressive intensity of hydrodynamic cavitation, an experiment measuring acoustic power by an AE sensor was conducted. Relationship between pressure conditions and acoustic power PA was studied. The higher the upstream pressure p1, the higher the acoustic power PA. Acoustic power had a maximum value at the upstream pressure p1 = 1.6, 2.1, 2.6, 3.1 and 3.6 MPa. At the upstream pressure p1 = 2.6 MPa and the downstream pressure p2 = 0.5 MPa, the aggressive intensity of hydrodynamic cavitation increased to be 36 times larger of the value corresponding to the atmospheric downstream pressure. While the optimum downstream pressure depended on the upstream pressure, the cavitation number was nearly constant for all upstream pressures. It was concluded that increasing the downstream pressure is an effective means to increase the aggressive intensity of the hydrodynamic cavitation without increasing the input energy.</p>

  70. Introduction of Compressive Residual Stress into Alloy Tool Steel by Submerged Laser Peening Utilizing Laser Cavitation Impact 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)　2017年11月14日

  71. Effect of Heat Treatment on the Cavitation Erosion Resistance of Stainless Steel 査読有り

    Kewen Peng, Can Kang, Gensheng Li, Kyuhei Matsuda, Hitoshi Soyama

    Materials and Corrosion　10.1002/maco.201709818　1-9　2017年11月10日

    DOI： 10.1002/maco.201709818/full 　

  72. Improvement of Tensile Fatigue Strength of Duralumin Plate with a Hole by Cavitation Peening Using Opposed Cavitating Jets 査読有り

    Hitoshi Soyama, Fumio Takeo

    Proceedings of 13th International Conference on Shot Peening　398-401　2017年9月19日

  73. Introduction of Compressive Residual Stress into Alloy Steel by Cavitation Peening Using Laser Cavitation 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 13th International Conference on Shot Peening　414-417　2017年9月19日

  74. Surface Strengthening of AISI4140 by Cavitation Peening 査読有り

    Alexander Klumpp, Franziska Lienert, Stefan Dietrich, Hitoshi Soyama, Volker Schulze

    Proceedings of 13th International Conference on Shot Peening　441-446　2017年9月19日

  75. 水中レーザピーニングによる合金工具鋼への圧縮残留応力導入とX線回折を用いた評価 査読有り

    祖山 均, 佐藤 充

    ショットピーニング技術　29　(3)　132-138　2017年9月

  76. 種々のピーニングを施したジュラルミンの表面改質層における疲労亀裂進展挙動の評価 査読有り

    國分 朋之, 祖山 均

    日本機械学会論文集　83　(853)　No.17-00190-1-15　2017年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/transjsme.17-00190 　

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    <p>Peening techniques are used to introduce the compressive residual stress into the surface of metallic materials in order to improve the fatigue properties. The fatigue crack propagation is affected by many factors in surface modification layer, however, the effect of these factors on the fatigue crack propagation is not clarified in detail. In this study, the fatigue crack propagation behavior in surface modification layer of duralumin treated by various peening techniques including shot peening, cavitation peening and laser peening was investigated. The relationship between the fatigue crack propagation behavior and mechanical properties was also evaluated. The fatigue crack propagation behavior varies depending on peening techniques despite the condition of the same peening intensity, since the mechanical properties in surface modification layer are changed with the peening techniques. The compressive residual stress σR and Vickers hardness HV are the important factors about fatigue crack propagation, however they do not show a correlation with the number of cycle to failure of the specimen Nf. Therefore, the new indicator combined with four factors i.e. σR, HV, full-width at half maximum β and maximum height roughness Rz were proposed. It revealed a significant correlation with Nf, and possibility to evaluate the effect of suppression of fatigue crack propagation by peening.</p>

  77. レーザ照射による金属表面での炭酸カルシウム膜の作製 査読有り

    星野純輝, 祖山均

    日本機械学会論文集　83　(849)　1-11　2017年5月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/transjsme.16-00502 　

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    <p>In order to establish a new approach to manufacturing of CaCO3 which can be adapted to structural materials, the formation of CaCO3 using continuous-wave laser has been conducted on austenitic stainless steel JIS SUS316L surface. It has been demonstrated that localized heating by laser irradiation could control the formation. CaCO3 was obtained from heating Ca(HCO3)2. The film thickness of CaCO3 formed at various conditions was measured, therefore it was revealed the effect of various factors on the formation of CaCO3. The higher laser power P, the thicker the film thickness of CaCO3, however, high laser power (1.5 W) decreases the film thickness when laser irradiation is continued for many hours. Changing the distance from condenser lens d to specimen, it can control the film thickness and the width of CaCO3 film without <del>input of</del> increasing energy. When the velocity of specimen v is 1.0 mm/s, the film thickness is the highest among other velocities and the shape of CaCO3 film is clear. The temperature of Ca(HCO3)2 Tw have not much effect on the film thickness, although the temperature have effect on the width of CaCO3 film. Therefore, CaCO3 film can be formed efficiently by controlling the factors such as laser power. The optimum condition of fabrication of CaCO3 which we inferred from these results was P = 1.0 W, d = 30 mm, v = 0.1 mm/s, Tw = 45 °C, laser irradiation time t = 5 h. This manufacturing have probability to be able to fabricate the structure of CaCO3 flexibly.</p>

  78. 水中高速水噴流を用いたステンレス鋼の機械的表面改質におけるキャビテーションピーニングとウォータショットピーニングとの相違 査読有り

    上坂洋雄, 徳道世一, 祖山均

    ショットピーニング技術　29　(2)　76-82　2017年5月25日

  79. 水噴流を利用した各種ピーニング処理によるステンレス鋼溶接部の疲労強度向上 査読有り

    高桑脩, 祖山均

    噴流工学　33　(1)　4-9　2017年2月28日

    出版者・発行元： 日本ウォータージェット学会

    ISSN：1341-3279

  80. 水中レーザピーニングによる気泡の崩壊衝撃力の影響と合金工具鋼への圧縮残留応力導入 査読有り

    國分 朋之, 祖山 均

    ショットピーニング技術　29　(1)　1-7　2017年1月

  81. Using cavitation peening to enhance the fatigue strength of duralumin plate containing a hole with rounded edges 査読有り

    O. Takakuwa, F. Takeo, M. Sato, H. Soyama

    SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　307　200-205　2016年12月

    DOI： 10.1016/j.surfcoat.2016.08.087 　

    ISSN：0257-8972

  82. Opposed Cavitating Jets and their Application for Cavitation Peening of Wall Surrounding Hole 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 23rd International Conference on Water Jetting　201-208　2016年11月14日

  83. Digging of Concrete by a Cavitating Jet in Air Comparing with a Conventional Water Jet 査読有り

    Hitoshi Soyama, Kyuhei Matsuda, Mitsuhiro Mikami

    Proceedings of 23rd International Conference on Water Jetting　209-214　2016年11月14日

  84. Preventing Hydrogen Diffusion in Stainless Steel by Cavitating Jet in Air 査読有り

    Osamu Takakuwa, Hitoshi Soyama

    Proceedings of 23rd International Conference on Water Jetting　215-221　2016年11月14日

  85. Enhancing the durability of spinal implant fixture applications made of Ti-6Al-4V ELI by means of cavitation peening 査読有り

    Osamu Takakuwa, Masaaki Nakai, Kengo Narita, Mitsuo Niinomi, Kazuhiro Hasegawa, Hitoshi Soyama

    INTERNATIONAL JOURNAL OF FATIGUE　92　(1)　360-367　2016年11月

    DOI： 10.1016/j.ijfatigue.2016.07.021 　

    ISSN：0142-1123

    eISSN：1879-3452

  86. 岩石のメカノルミネッセンスによる発光における支配因子の検討 査読有り

    髙桑 脩, 宮坂 晃輔, 祖山 均

    日本機械学会論文集　82　(842)　16-00169-1-12　2016年9月30日

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/transjsme.16-00169 　

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    <p>The objective of the present study is to investigate a factor on luminescence of rock induced by mechanical action such as fracture and/or sliding. The luminescence was caused by 3-points destructive test and sliding slip test. It was observed by an electron multiplication cooled charged-coupled device camera, i.e., EM-CCD camera. The intensity of the luminescence was also detected by a luminescence analyzer employing a photomultiplier tube. In order to reveal the role of SiO2 as a factor of piezoelectric effect, tensile strength and ambient gas plasma, SiO2 amount was measured using X-ray diffraction analysis. The test was carried out in air, nitrogen or oxygen. In addition, a spectrum analysis was done during slide slip test to verify the role of ambient gas on the luminescence. From the obtained results, it was revealed that the luminescence appears by fracture loaded by the 3-points bending and also the sliding slip test. The spot-like luminescence can be observed by the EM-CCD camera. The luminescence intensity depends on SiO2 amount in rocks and its tensile strength. When nitrogen is used as ambient gas, the luminescence becomes stronger. The luminescence of rock can be generated by plasma of ambient gas induced by piezoelectric effect in mechanical action, i.e., fracture and/or sliding.</p>

  87. キャビテーションピーニングによるクロムモリブデン鋼製ボルトの遅れ破壊耐性の向上 査読有り

    熊谷 直輝, 髙桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会論文集　82　(842)　16-00111-1-13　2016年9月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/transjsme.16-00111 　

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    <p>In order to demonstrate the effect of cavitation peening on crack initiation stage of hydrogen-charged materials with the objective of industrial application, and suppression of the delayed fracture of bolt, the delayed fracture test was conducted under constant load after hydrogen charging. The obtained results show that fracture surface at an origination of the delayed fracture took on intergranular fracture, and fracture occurred in a moment after crack initiate from stress concentration portion such as root of thread potion and incomplete thread. That is to say, evaluation of crack initiation stage of hydrogen-charged materials can be achieved by the delayed fracture test. Threshold stress σth of the delayed fracture was increased by cavitation peening and kept on increasing with processing time of cavitation peening. σth increased from 327 ± 22 MPa to 505 ± 42 MPa due to cavitation peening with tp = 6 s/mm. This effect was caused by introduction of compressive residual stress at root of thread potion, where subject to be fracture origin.</p>

  88. キャビテーション噴流の加工能力に及ぼすノズルスロート長さの影響 査読有り

    熊谷 直輝, 祖山 均

    噴流工学　32　(2)　25-32　2016年5月24日

    出版者・発行元： 日本ウォータージェット学会

    ISSN：1341-3279

  89. Using Cavitation Peening to Improve the Fatigue Life of Titanium Alloy Ti-6Al-4V Manufactured by Electron Beam Melting 査読有り

    Mitsuru Sato, Osamu Takakuwa, Masaaki Nakai, Mitsuo Niinomi, Fumio Takeo, Hitoshi Soyama

    Materials Science and Applications　7　(4)　181-191　2016年4月20日

    DOI： 10.4236/msa.2016.74018 　

  90. Enhancing the aggressive intensity of hydrodynamic cavitation through a Venturi tube by increasing the pressure in the region where the bubbles collapse 査読有り

    H. Soyama, J. Hoshino

    AIP ADVANCES　6　(4)　045113-1-045113-13　2016年4月

    DOI： 10.1063/1.4947572 　

    ISSN：2158-3226

  91. 水噴流加速式循環型ショットピーニングによるステンレス鋼の下限界応力拡大係数範囲の増大 査読有り

    内藤 暁馬, 髙桑 脩, 祖山 均

    噴流工学　32　(1)　4-9　2016年3月31日

    出版者・発行元： 日本ウォータージェット学会

    ISSN：1341-3279

  92. Hydrodynamic Cavitation Reactor for Efficient Pretreatment of Lignocellulosic Biomass 査読有り

    Kazunori Nakashima, Yuuki Ebi, Naomi Shibasaki-Kitakawa, Hitoshi Soyama, Toshikuni Yonemoto

    INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH　55　(7)　1866-1871　2016年2月

    DOI： 10.1021/acs.iecr.5b04375 　

    ISSN：0888-5885

  93. Comparison between cavitation peening and shot peening for extending the fatigue life of a duralumin plate with a hole 査読有り

    Hitoshi Soyama, Fumio Takeo

    JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY　227　80-87　2016年1月

    DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2015.08.012 　

    ISSN：0924-0136

  94. Suppression of Fatigue Crack Propagation of Duralumin by Cavitation Peening 査読有り

    Hitoshi Soyama, Naoki Kumagai, Osamu Takakuwa, Fumio Takeo

    Journal of Engineering　1-3　2015年8月4日

    DOI： 10.1049/joe.2015.0066 　

  95. Preventing Hydrogen Embrittlement in Stainless Steel by Means of Compressive Stress Induced by Cavitation Peening 査読有り

    Osamu Takakuwa, Hitoshi Soyama

    Journal of Engineering　1-4　2015年7月29日

    DOI： 10.1049/joe.2015.0065 　

  96. Surface Mechanics Design by Cavitation Peening 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Journal of Engineering　1-5　2015年7月28日

    DOI： 10.1049/joe.2015.0055 　

  97. 水中ウォータージェットによる機械的表面改質におけるキャビテーションピーニングとウォータージェットピーニングの判別法 査読有り

    祖山均

    噴流工学　31　(2)　12-19　2015年5月25日

    出版者・発行元： 日本ウォータージェット学会

    ISSN：1341-3279

  98. ヘマタイトの熱電変換特性に及ぼす陽極酸化条件の影響 査読有り

    十二町直哉, 祖山均

    日本機械学会論文集　81　(825)　14-00549-1-9　2015年5月25日

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/transjsme.14-00549 　

    ISSN：2187-9761

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    The purpose of this study is to investigate the effect of fabrication conditions for α-Fe2O3 basedthermoelectric conversion elements. It was demonstrated that the open circuit voltage of α-Fe2O3 thermoelectric conversion elements could be enhanced by decreasing the load current density used in production of the film by anodic oxidation. α-Fe2O3 films were fabricated under various oxidizing condition in an aqueous solution of FeCl3, KF, KCl and H2O2 at the temperature of 50 °C. The load current density and oxidation time were varied. The amount of α-Fe2O3 in the α-Fe2O3 film, the crystal quality and the crystal grain size of the α-Fe2O3, were evaluated. In terms of the maximum value of the open circuit voltage, the best film thickness of the α-Fe2O3 film was found to be about 40 ~ 50 μm. α-Fe2O3 films with greater crystal quality and larger crystal grain size can be fabricated by decreasing the load current density. These improvement on α-Fe2O3 thermoelectric conversion elements lead to more powerful thermoelectric conversion element, i.e., higher open circuit voltage.

  99. キャビテーションピーニングによるオーステナイト系ステンレス鋼への水素侵入抑止 査読有り

    髙桑脩, 眞野優太, 祖山均

    日本機械学会論文集　81　(824)　14-00638-1-13　2015年4月25日

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/transjsme.14-00638 　

    ISSN：2187-9761

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    It has been demonstrated in the present paper that compressive residual stress introduced by cavitation peening can prevent hydrogen invasion into surface of austenitic stainless steel JIS SUS316L. The specimen was treated by cavitation peening employing a cavitating jet in air. After that, the residual stress measurement was performed using an X-ray diffraction analysis with 2D method. Then the surface was catholically charged with hydrogen. Hydrogen content was evaluated by a thermal desorption analysis using a gas chromatography. The obtained results show the compressive residual stress reduces hydrogen content by 85 % when the compressive residual stress is 378 MPa. The hydrogen content decreases along with increase in the compressive residual stress. Considering a profile of the compressive residual stress with respect to depth from the surface, suppressive effect on hydrogen invasion and area of compressive residual stress in depth direction has a strong correlation whose correlation coefficient is 0.997 and the probability of uncorrected is less than 0.1 %.

  100. 微小圧子押込み試験によるオーステナイト系ステンレス鋼の水素侵入評価 査読有り

    眞野優太, 髙桑脩, 祖山均

    日本機械学会論文集　81　(823)　14-00426-1-15　2015年3月25日

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/transjsme.14-00426 　

    ISSN：2187-9761

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    In order to investigate the relationship between hydrogen-induced hardening of austenitic stainless steel and the hydrogen content, the spherical micro-indentation tests and thermal desorption analysis have been conducted on hydrogen charged austenitic stainless steel JIS SUS316L. Due to the relatively low hydrogen embrittlement susceptibility, this material has been widely used in a hydrogen environment. Hydrogen has been charged by using a cathodic method. In order to change the hydrogen content, charging current density and charging time were changed from 0.01 to 1.0 mA/mm2, from 0 to 48 h, respectively. The obtained results show the hardness increases along with charging current density and charging time. The maximum change in the hardness is 28 %. Hydrogen content also depends on the charging current density and charging time. These relationships result in the strong linear correlation between hydrogen-induced hardening rate and the hydrogen content. Their correlation factor is 0.98 and the probability that these are uncorrelated is less than 0.001 %. The depth of hydrogen absorption was investigated by using secondary ion mass spectroscopy (SIMS). Hydrogen-induced hardening might be due to dislocation-pinning effect of hydrogen during indentation process. This phenomenon is dependent on not so much hydrogen absorption depth as hydrogen content. By using this phenomenon, there is a possibility to apply micro-indentation tests for evaluation of local hydrogen content.

  101. Movement of Dislocations in the Sub-Surface of a Polycrystalline Metal by Cavitation Peening Observed by Transmission Electron Microscopy 査読有り

    Takakuwa, Akihiko Chiba, Hitoshi Soyama

    Materials Sciences and Applications　6　(2)　140-144　2015年1月30日

    DOI： 10.4236/msa.2015.62017 　

  102. Effect of Residual Stress on the Corrosion Behavior of Austenitic Stainless Steel 査読有り

    Osamu Takakuwa, Hitoshi Soyama

    Advances in Chemical Engineering and Science　5　(1)　62-71　2015年1月15日

    DOI： 10.4236/aces.2015.51007 　

  103. Mechanical Surface Treatment of Duralumin Plate by Bubble Induced by Pulse Laser 査読有り

    H. Soyama, H. Sasaki, S. Endo, Y. Iga

    9TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CAVITATION (CAV2015)　656　(012108)　1-4　2015年

    DOI： 10.1088/1742-6596/656/1/012108 　

    ISSN：1742-6588

  104. Surface Mechanics Design of Metallic Materials on Mechanical Surface Treatments 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Mechanical Engineering Reviews　2　(1)　Paper No. 14-00192-1-20　2015年1月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/mer.14-00192 　

    ISSN：2187-9753

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    In order to control the surface mechanics of a metallic material, mechanical treatment of the surface, such as by shot peening, water jet peening, cavitation peening or laser peening, is often done. In this review paper, we discuss the mechanical properties of such treated surfaces and the effect of the treatment on fatigue strength. Although there is a detrimental increase in surface roughness introduced by the various treatments, the positive effects, such as the introduction of compressive residual stress and/or work hardening, i.e., an increase in the yield stress, outweigh the negative effects, then treatments improve the fatigue strength. The compressive residual stress introduced by the various treatments is closely related to the crack closure and crack initiation. If the same peening process is used, the fatigue strength can be estimated from the residual stress distribution. However, when the mechanical surface treatments were different, the residual stress distribution of the specimen at the same fatigue strength was totally different. Namely, when different peening processes are applied to the surface, the compressive residual stress only shows a tendency to improve the fatigue strength, and the fatigue strength cannot be evaluated precisely from the residual stress distribution, Thus, a fatigue test is required to evaluate the fatigue strength. As the fatigue strength strongly depend on the crack initiation, an evaluation of the threshold level of the stress intensity factor range of a treated surface is valuable, and it can be possible by a plate bending fatigue test using a notched specimen.

  105. 脊椎固定用インプラントロッドへの水噴流加速式循環型ショットピーニングの適用 査読有り

    髙桑 脩, 祖山 均

    噴流工学　31　(1)　20-27　2014年12月12日

    出版者・発行元： 日本ウォータージェット学会

    ISSN：1341-3279

  106. Reduction of hydrogen embrittlement cracking of stainless steel SUS316L by cavitation peening 査読有り

    H. Soyama, O. Takakuwa

    Recent Advances in Structural Integrity Analysis: Proceedings of the International Congress (APCF/SIF-2014)　401-405　2014年12月9日

  107. The Interaction between Hydrogen and Surface Stress in Stainless Steel 査読有り

    Osamu TAKAKUWA, Yuta MANO, Hitoshi SOYAMA

    Proceedings of the 12th International Conference on Material Science and Engineering Technology　1285-1289　2014年12月

  108. Improvement of Threshold Stress Intensity Factor Range of Stainless Steel by Cavitation Peening 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 12th International Conference on Shot Peening　55-60　2014年9月15日

  109. Improvement of Fatigue Strength of Duralumin Plate with a Hole by a Cavitating Jet 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 22nd International Conference on Water Jetting　57-65　2014年9月3日

  110. The Use of Cavitation Peening to Increase the Fatigue Strength of Duralumin Plates Containing Fastener Holes 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Materials Sciences and Applications　5　(6)　430-440　2014年5月28日

    DOI： 10.4236/msa.2014.56047 　

  111. Increase in the local yield stress near surface of austenitic stainless steel due to invasion by hydrogen 査読有り

    O. Takakuwa, Y. Mano, H. Soyama

    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY　39　(11)　6095-6103　2014年4月

    DOI： 10.1016/j.ijhydene.2014.01.190 　

    ISSN：0360-3199

    eISSN：1879-3487

  112. 荷重制御型平面曲げ式疲労試験機による表面改質層における疲労亀裂進展挙動の定量的評価 査読有り

    髙桑 脩, 左奈田 一将, 祖山 均

    日本機械学会論文集　80　(810)　smm0022-1-17　2014年2月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/transjsme.2014smm0022 　

    ISSN：2187-9761

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    The objective of this study is to evaluate fatigue crack propagating behavior in surface modification layer treated by peening. A load-controlled plate bending fatigue tester has been developed in this study. This makes possible to evaluate relation between stress intensity factor range and fatigue crack growth rate, i.e., da/dN-ΔK diagram, in the surface modification layer, since the tester keeps the load constant differently from a displacement-controlled tester. Although the displacement-controlled fatigue tester which keeps displacement constant has been widely used to evaluate the fatigue crack propagating behavior, an applied load, i.e., stress ratio, changes along with crack propagating. In this study, the fatigue crack propagation test was conducted on specimens treated by cavitation peening, which is one of the surface modification techniques, and mechanical properties were also evaluated, including residual stress, yield stress and Vickers hardness, so as to reveal the effect of such mechanical properties varied by the peeing on the fatigue crack propagating behavior. It was concluded that the da/dN-ΔK diagram determined by the tester follows the Paris law and ΔK at da/dN = 10-9 ～ 10-8 was increased more than twice by cavitation peening. The increment has a relation with the mechanical properties varied by the peening.

  113. EFFECT OF INDENTATION LOAD ON VICKERS HARDNESS OF AUSTENITIC STAINLESS STEEL AFTER HYDROGEN CHARGING 査読有り

    Osamu Takakuwa, Yuta Mano, Hitoshi Soyama

    ASME PRESSURE VESSELS AND PIPING CONFERENCE - 2014, VOL 6B　2014年

  114. Effect of load current density during the production of Cu2O/Cu solar cells by anodic oxidation on film quality and output power 査読有り

    K. Hasuda, O. Takakuwa, H. Soyama

    SOLID-STATE ELECTRONICS　91　130-136　2014年1月

    DOI： 10.1016/j.sse.2013.09.007 　

    ISSN：0038-1101

    eISSN：1879-2405

  115. キャビテーションピーニングで加工したクロムモリブデン鋼の渦電流法による非破壊評価 査読有り

    祖山 均, 熊谷 直輝

    ショットピーニング技術　26　(1)　8-15　2014年1月

  116. Effect of hydrogen on the micro- and macro-strain near the surface of austenitic stainless steel 査読有り

    Osamu Takakuwa, Yuta Mano, Hitoshi Soyama

    Advanced Materials Research　936　1298-1302　2014年

    出版者・発行元： Trans Tech Publications Ltd

    DOI： 10.4028/www.scientific.net/AMR.936.1298 　

    ISSN：1662-8985 1022-6680

  117. Evaluation of the efficiency of cleaning dental plaque on titanium using a cavitating jet 査読有り

    Mariko Kikuchi, Takashi Takiguchi, Junki Yamada, Matsuo Yamamoto, Hitoshi Soyama

    Journal of Biomechanical Science and Engineering　9　(3)　1-8　2014年

    出版者・発行元： Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jbse.14-00297 　

    ISSN：1880-9863

  118. Enhancing the Aggressive Intensity of a Cavitating Jet by Introducing a Cavitator and a Guide Pipe 査読有り

    Hitoshi SOYAMA

    Journal of Fluid Science and Technology　9　(1)　jfst0001-1-12　2014年1月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jfst.2014jfst0001 　

    ISSN：1880-5558

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    In order to enhance the aggressive intensity of a cavitating jet for practical applications, such as cavitation peening, a nozzle equipped with an additional nozzle upstream from the main nozzle, i.e., a cavitator, and a guide pipe downstream from the main nozzle was proposed and optimized. The aggressive intensity of the jet was evaluated by the residual plastic deformation, i.e., the radius of curvature, in duralumin plate specimens subjected to the jet perpendicullary. The radius of curvature can be considered to be directly related to the aggressive intensity of the jet, as the plastic deformation such as introduction of compressive residual stress and/or work hardening in metallic materials is important parameters on cavitation peening. The deformation occurs because the pressure due to cavitation impacts is beyond the yield stress of the specimens. It was demonstrated that a nozzle equipped with an optimized cavitator and optimized guide pipe increased the aggressive intensity of the jet by a factor of 4.2 without an increase of the jet power, compared to the jet obtained with a conventional nozzle with neither cavitator nor guide pipe, as the cavitator fed cavitation nuclei for the jet and the guide pipe enlarged the cavitation clouds of the jet.

  119. Estimation of the Yield Stress of Stainless Steel from the Vickers Hardness Taking Account of the Residual Stress 査読有り

    Osamu Takakuwa, Yusuke Kawaragi, Hitoshi Soyama

    Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology　3　262-268　2013年10月

    DOI： 10.4236/jsemat.2013.34035 　

  120. Comparison of mechanisms of advanced mechanical surface treatments in nickel-based superalloy 査読有り

    Amrinder Gill, Abhishek Telang, S. R. Mannava, Dong Qian, Young-Shik Pyoun, Hitoshi Soyama, Vijay K. Vasudevan

    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING　576　346-355　2013年8月

    DOI： 10.1016/j.msea.2013.04.021 　

    ISSN：0921-5093

    eISSN：1873-4936

  121. Introduction of Compressive Residual Stress by Means of Cavitation Peening into a Titanium Alloy Rod Used for Spinal Implants 査読有り

    Osamu Takakuwa, Amrinder S. Gill, Gokul Ramakrishnan, Seetha R. Mannava, Vijay K. Vasudevan, Hitoshi Soyama

    Materials Sciences and Applications　4　(7A2)　23-28　2013年7月18日

    DOI： 10.4236/msa.2013.47A2004 　

  122. An Indicator for the Suppression of Fatigue Crack Growth by Hybrid Peening 査読有り

    Osamu TAKAKUWA, Kouhei YAMAMIYA, Hitoshi SOYAMA

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　7　(3)　357-371　2013年5月31日

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jmmp.7.357 　

    ISSN：1880-9871

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    Peening techniques are used to introduce compressive residual stress into the surface of a metal in order to improve the fatigue properties and resistance to stress corrosion cracking of the metal. The present paper focuses on the effect of peening on the fatigue crack growth behavior in austenitic stainless steel. An indicator which can be used to determine by how much the fatigue crack growth can be suppressed was found. Regardless of the type of peening technique used, a much closer correlation to the number of cycles to failure was found with the area of integration under the compressive residual stress curve with respect to depth than with the compressive residual stress at the surface. Moreover hybrid peening, which is a combination of different peening techniques, was developed in this study in order to enhance the favorable effects of peening. Hybrid peening increased the area of integration under the compressive residual stress curve and, as a result, a further increase in the number of cycles to failure compared to single peening was obtained.

  123. Optimizing the Conditions for Residual Stress Measurement Using a Two-Dimensional XRD Method with Specimen Oscillation 査読有り

    Osamu Takakuwa, Hitoshi Soyama

    Advances in Materials Physics and Chemistry　3　8-18　2013年4月26日

    DOI： 10.4236/ampc.2013.31A002 　

  124. Effect of Nozzle Outlet Geometry of a High-Speed Water Jet on Cutting Ability of Submerged Abrasive Water Jet 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 10th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology　237-242　2013年4月25日

  125. Effect of nozzle geometry on a standard cavitation erosion test using a cavitating jet 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Wear　297　(1-2)　895-902　2013年1月15日

    DOI： 10.1016/j.wear.2012.11.008 　

    ISSN：0043-1648

  126. ショットピーニングによる歯科用材料の機械的特性の向上 査読有り

    青柳 吉輝, 河原木 雄介, 徳江 藍, 大久保 力廣, 髙桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会論文集(A編)　79　(803)　1019-1029　2013年

    DOI： 10.1299/kikaia.79.1019 　

    ISSN：0387-5008

  127. Analysis of the formation of plastic deformation layer on the surface of polycrystalline metals subjected to a micro-size high-rate shot impact 査読有り

    Shinya Kanou, Masaaki Nishikawa, Hitoshi Soyama

    International Journal of Mechanical Sciences　75　316-323　2013年

    DOI： 10.1016/j.ijmecsci.2013.07.014 　

    ISSN：0020-7403

  128. Similarity Law on Shedding Frequency of Cavitation Cloud Induced by a Cavitating Jet 査読有り

    Satoshi NISHIMURA, Osamu TAKAKUWA, Hitoshi SOYAMA

    Journal of Fluid Science and Technology　7　(3)　405-420　2012年12月20日

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jfst.7.405 　

    ISSN：1880-5558

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    In order to clarify the mechanism of cavitation cloud shedding, the shedding frequencies of cavitation clouds were investigated by high-speed observations and image analysis. The results indicate that the shedding frequency follows the similarity law for unsteady vortex flow. The ranges of parameters considered were from 0.4 to 2.0 mm for the nozzle throat diameter, from 10 to 30MPa for the injection pressure, and from 0.01 to 0.05 for the cavitation number. The similarity law is discussed with reference to the Strouhal number, which depends on the shedding frequency of the cavitation cloud, the width of the cavitating jet and the jet velocity at the nozzle exit. Formulas describing the relationships between the shedding frequency of the cavitation cloud and the investigated parameters were developed. In addition, the Strouhal number for cavitation cloud shedding was shown to be independent of the investigated parameters and constant, with a value of 0.18. In fact, the cavitation cloud shedding was governed by the constant Strouhal number.

  129. Effect of the impact energy of various peening techniques on the induced plastic deformation region 査読有り

    S. Kanou, O. Takakuwa, S. R. Mannava, D. Qian, V. K. Vasudevan, H. Soyama

    JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY　212　(10)　1998-2006　2012年10月

    DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2012.05.003 　

    ISSN：0924-0136

  130. Effect of Nozzle Shape for High Injection Pressure on Aggressivity of Cavitating Jet 査読有り

    H. Soyama, O. Takakuwa, A. Naito

    Proceedings of 21st International Conference on Water Jetting　367-378　2012年9月19日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    ISBN : 978 1 85598 131 7

  131. Power Law of Injection Pressure and Nozzle Diameter on Aggressive Intensity of a Cavitating Jet 査読有り

    H. Soyama

    Proceedings of 21st International Conference on Water Jetting　343-354　2012年9月19日

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    ISBN : 978 1 85598 131 7

  132. Effect of Dissolve Gas on Luminescent Spots Induced by a Cavitating Jet 査読有り

    Hitoshi Soyama

    Proceedings of 8th International Symposium on Cavitation　788-793　2012年8月13日

    DOI： 10.3850/978-981-07-2826-7_101 　

  133. Estimation of the depth of surface modification layer induced by cavitation peening 査読有り

    O. Takakuwa, M. Nishikawa, H. Soyama

    JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY　212　(8)　1716-1722　2012年8月

    DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2012.03.010 　

    ISSN：0924-0136

  134. The effect of scanning pitch of nozzle for a cavitating jet during overlapping peening treatment 査読有り

    O. Takakuwa, H. Soyama

    SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　206　(23)　4756-4762　2012年7月

    DOI： 10.1016/j.surfcoat.2012.03.034 　

    ISSN：0257-8972

  135. Optimum Injection Pressure of a Cavitating Jet on Introduction of Compressive Residual Stress into Stainless Steel 査読有り

    Hitoshi Soyama, Kazuya Nagasaka, Osamu Takakuwa, Akima Naito

    Journal of Power and Energy System　6　(2)　63-75　2012年6月29日

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jpes.6.x 　

    ISSN：1881-3062

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    Introducing compressive residual stress by a cavitating jet into the sub-surface of components used in nuclear power plants can mitigate stress corrosion cracking in these components. Although applying the jet is an effective method for this purpose, it should be used without causing damage to the surface from water jet droplets arising from high-pressure injection of the water jet. Thus, in introducing compressive residual stress, the injection pressure needs to be optimized. In this paper, in order to determine the optimum injection pressure, the residual stress of stainless steel treated by a jet at various injection pressures was measured using an X-ray diffraction method. The injection pressure of the jet was varied from 5 MPa to 300 MPa, and the diameter of the nozzle throat of the jet was varied from 0.35 mm to 2.0 mm. The variation of residual stress with depth was measured by alternating X-ray diffraction measurements with electropolishing. It was revealed that a cavitating jet at an injection pressure of 10 MPa with a nozzle diameter of 2.0 mm can introduce higher compressive residual stress to deeper into stainless steel compared with a jet at 300 MPa with a nozzle diameter of 0.35 mm when the downstream pressure of the nozzle was constant.

  136. Evaluation of Equibiaxial Compressive Stress Introduced into Austenitic Stainless Steel Using an Eddy Current Method 査読有り

    Yuichi Sekine, Hitoshi Soyama

    JOURNAL OF NONDESTRUCTIVE EVALUATION　31　(2)　99-107　2012年6月

    DOI： 10.1007/s10921-011-0125-5 　

    ISSN：0195-9298

  137. Rolling Contact Fatigue Life of Steel Rollers Treated by Cavitation Peening and Shot Peening 査読有り

    Masanori SEKI, Hitoshi SOYAMA, Yuji KOBAYASHI, Daisuke GOWA, Masahiro FUJII

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　6　(6)　478-486　2012年6月

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jmmp.6.478 　

    ISSN：1880-9871

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    The purpose of this study is to investigate the influence of peening on the rolling contact fatigue (RCF) life of steel rollers. First, steel rollers were treated by three types of peenings to ensure the same surface roughness of peened rollers. One is the cavitation peening (CP) used a cavitating jet in water with an injection pressure of 30 MPa, and the others are the fine particle peening (FPP) with a shot diameter of 0.1 mm and the normal shot peening (NSP) with a shot diameter of 0.3 mm. The surface hardness and the surface compressive residual stress of the steel rollers were increased by all the peenings. In particular, they were most increased by the FPP. On the other hand, the work-hardened depth due to the CP and the NSP was larger than that due to the FPP. As a result of the RCF tests, the RCF lives of the steel rollers were improved by all the peenings, and they were most improved by the NSP. Judging from the pmax - N curves and the [A(σy/√3 HV)]max - N curves, the improvement in RCF lives due to the FPP depended heavily on the increase in surface hardness due to that, and the effects of the CP and the NSP on the RCF were equivalent under the same surface roughness and the same surface hardness. It follows from these that the surface treatment condition should be selected according to the rolling contact conditions and the failure modes of machine elements.

  138. Using an indentation test to evaluate the effect of cavitation peening on the invasion of the surface of austenitic stainless steel by hydrogen 査読有り

    O. Takakuwa, H. Soyama

    SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　206　(18)　3747-3750　2012年5月

    DOI： 10.1016/j.surfcoat.2012.03.027 　

    ISSN：0257-8972

  139. Suppression of hydrogen-assisted fatigue crack growth in austenitic stainless steel by cavitation peening 査読有り

    O. Takakuwa, H. Soyama

    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY　37　(6)　5268-5276　2012年3月

    DOI： 10.1016/j.ijhydene.2011.12.035 　

    ISSN：0360-3199

    eISSN：1879-3487

  140. Using an eddy current method with inverse analysis to determine the thickness of the layer modified by cavitation peening at the surface of type 316 L austenitic stainless steel 査読有り

    Yuichi Sekine, Hitoshi Soyama

    NDT & E INTERNATIONAL　46　94-99　2012年3月

    DOI： 10.1016/j.ndteint.2011.11.005 　

    ISSN：0963-8695

  141. Evaluation of Stress Anisotropy and Shearing Stress Using an Eddy Current Method with a Tangential-Rectangular Coil 査読有り

    Y. Sekine, H. Soyama

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　6　(3)　201-212　2012年3月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jmmp.6.201 　

    ISSN：1880-9871

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    In establishing a system to evaluate residual stress, it is important to design the system so that it can also evaluate the stress anisotropy, since this is introduced into metallic materials by surface processes such as grinding and polishing. The shearing stress is also an important parameter when the shear strength has to be considered, since tensile stress can cause stress corrosion cracking. Thus, a method to nondestructively evaluate the stress anisotropy and shearing stress in a short time is required. In this paper, a nondestructive eddy current method using a tangential-rectangular coil was used to accomplish this. The material under test was stainless steel, Japanese Industrial Standard (JIS) SUS316L, ground or polished by an angle grinder. The stress anisotropy caused by the grinding and polishing processes was evaluated by the eddy current method with the tangential-rectangular coil. To vary the stress state, some specimens were treated with cavitation peening after grinding with the angle grinder. The results demonstrate that the stress anisotropy, shearing stress and peening intensity can be evaluated by the eddy current method using the tangential-rectangular coil. From the results, it was concluded that the maximum shearing stress and the direction of the principal stress could be determined.

  142. Development of peening technique using recirculating shot accelerated by water jet 査読有り

    A. Naito, O. Takakuwa, H. Soyama

    MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY　28　(2)　234-239　2012年2月

    DOI： 10.1179/1743284711Y.0000000027 　

    ISSN：0267-0836

  143. Numerical simulation of the effects of residual stress on the concentration of hydrogen around a crack tip 査読有り

    O. Takakuwa, M. Nishikawa, H. Soyama

    SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　206　(11-12)　2892-2898　2012年2月

    DOI： 10.1016/j.surfcoat.2011.12.018 　

    ISSN：0257-8972

  144. Measurement of the residual stress distribution of SUS316L stainless steel using an eddy current method 査読有り

    Yuichi Sekine, Hitoshi Soyama

    Nihon Kikai Gakkai Ronbunshu, A Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part A　78　(789)　656-659　2012年

    DOI： 10.1299/kikaia.78.656 　

    ISSN：0387-5008

  145. Fatigue Strength of Steel Rollers and Gears Treated by Cavitation Peening with Short Processing Time 査読有り

    Masanori Seki, Naruto Nishie, Seiya Kozai, Masamitsu Kakuda, Hitoshi Soyama, Akima Naito, Masahiro Fujii

    JOURNAL OF ADVANCED MECHANICAL DESIGN SYSTEMS AND MANUFACTURING　6　(1)　33-43　2012年

    DOI： 10.1299/jamdsm.6.33 　

    ISSN：1881-3054

  146. 水噴流加速式循環型ショットピーニングによるステンレス鋼の水素脆化抑止 査読有り

    内藤 暁馬, 高桑 脩, 祖山 均

    噴流工学　28　(2)　12-17　2011年11月1日

    出版者・発行元： 日本ウォータージェット学会

    ISSN：1341-3279

  147. Enhancing the Aggressive Intensity of a Cavitating Jet by Means of the Nozzle Outlet Geometry 査読有り

    H. Soyama

    JOURNAL OF FLUIDS ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME　133　(10)　101301-1-101301-11　2011年10月

    DOI： 10.1115/1.4004905 　

    ISSN：0098-2202

  148. Thickness Determination of the Surface Modified Layer and the Distribution of Electromagnetic Properties Treated after Cavitation Peening Evaluated by an Eddy Current Method and Inverse Problem Using a Response Surface 査読有り

    Y. Sekine, H. Soyama

    Proceedings of ATEM'11　2011　(10)　"OS17F022-1"-"OS17F022-9"　2011年9月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    The thickness of the surface modified layer affects the mechanical properties like as corrosive and tribological properties. Thus, the thickness determination of surface modified layer is effective method for the evaluation of the peening efficiency, and nondestructive evaluating method is required. The variations of the depth distribution of residual stress and microstructure after peening make the change of electromagnetic properties like as magnetic permeability and electrical conductivity. The thickness of the surface modified layer can be evaluated using the variation of the electromagnetic properties after peening nondestructively. In the present paper, the thickness of the surface modified layer was determined by means of an eddy current method which can use for various metallic materials and inverse problem using a response surface which is using the experimental design method. From the results, the estimated thickness determined by the eddy current method and inverse problem related with the measured thickness determined by an X-ray diffraction method.

  149. Rolling Contact Fatigue Life of Steel Rollers Treated by Cavitation Peening and Shot Peening 査読有り

    M. Seki, H. Soyama, Y. Kobayashi, D. Gowa, M. Fujii

    Proceedings of ATEM'11　6　(6)　478-486　2011年9月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jmmp.6.478 　

    ISSN：1880-9871

    詳細を見る 詳細を閉じる

    The purpose of this study is to investigate the influence of peening on the rolling contact fatigue (RCF) life of steel rollers. First, steel rollers were treated by three types of peenings to ensure the same surface roughness of peened rollers. One is the cavitation peening (CP) used a cavitating jet in water with an injection pressure of 30 MPa, and the others are the fine particle peening (FPP) with a shot diameter of 0.1 mm and the normal shot peening (NSP) with a shot diameter of 0.3 mm. The surface hardness and the surface compressive residual stress of the steel rollers were increased by all the peenings. In particular, they were most increased by the FPP. On the other hand, the work-hardened depth due to the CP and the NSP was larger than that due to the FPP. As a result of the RCF tests, the RCF lives of the steel rollers were improved by all the peenings, and they were most improved by the NSP. Judging from the pmax - N curves and the [A(σy/√3 HV)]max - N curves, the improvement in RCF lives due to the FPP depended heavily on the increase in surface hardness due to that, and the effects of the CP and the NSP on the RCF were equivalent under the same surface roughness and the same surface hardness. It follows from these that the surface treatment condition should be selected according to the rolling contact conditions and the failure modes of machine elements.

  150. Effect of Injection Pressure and Size of Nozzle Throat of a Cavitating Jet on Cavitation Peening 査読有り

    H. Soyama, O. Takakuwa, A. Naito

    Proceedings of International Conference on Shot Peening　129-134　2011年9月13日

  151. Technique for partially strengthening electrical steel sheet of IPM motor using cavitation peening 査読有り

    O. Takakuwa, M. Nishikawa, H. Soyama

    MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY　27　(9)　1422-1426　2011年9月

    DOI： 10.1179/026708310X12712410311695 　

    ISSN：0267-0836

  152. Evaluation of the enhanced cavitation impact energy using a PVDF transducer with an acrylic resin backing 査読有り

    Hitoshi Soyama, Yuichi Sekine, Kenichi Saito

    MEASUREMENT　44　(7)　1279-1283　2011年8月

    DOI： 10.1016/j.measurement.2011.03.027 　

    ISSN：0263-2241

  153. Two-step method to evaluate equibiaxial residual stress of metal surface based on micro-indentation tests 査読有り

    Masaaki Nishikawa, Hitoshi Soyama

    Materials and Design　32　(6)　3240-3247　2011年6月

    DOI： 10.1016/j.matdes.2011.02.044 　

    ISSN：0264-1275 1873-4197

    eISSN：1873-4197

  154. Enhancement of Aggressivity of Cavitating Jet and Its Practical Application 査読有り

    Hitoshi Soyama, Osamu Takakuwa

    Journal of Fluid Science and Technology　6　(4)　510-521　2011年6月

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jfst.6.510 　

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    A cavitating jet is a useful tool for the practical application of cavitation. Cavitation impact arises when bubbles collapse and can be utilized to modify the surfaces of materials as an alternative to shot peening. Peening methods using cavitation impact are called &ldquo;cavitation peening&rdquo; or &ldquo;cavitation shotless peening&rdquo;, as shot is not required. In cavitation peening, cavitation is generated by injecting a high-speed water jet into water, i.e., a cavitating jet. In practical applications, it is very important to maximize the aggressive strength of the jet. In the present paper, in order to do this, the outlet geometry of the nozzle of a cavitating jet was optimized. High-speed observations were carried out to investigate any instability in the jet. The introduction of compressive residual stress into stainless steel was demonstrated to show the effect of cavitation peening. Scaling- and velocity-effects, i.e., the effect of the injection pressure, at the nozzle throat was also examined. It was shown that a large cavitating jet at low injection pressure was more aggressive than a small jet at high injection pressure, for the same power.

  155. Two-step method to evaluate equibiaxial residual stress of metal surface based on micro-indentation tests 査読有り

    Masaaki Nishikawa, Hitoshi Soyama

    MATERIALS & DESIGN　32　(6)　3240-3247　2011年6月

    DOI： 10.1016/j.matdes.2011.02.044 　

    ISSN：0261-3069

  156. Corrosion Behavior of Pressure Vessel Steel Exposed to Residual Bubbles After Cavitation Bubble Collapse 査読有り

    H. Soyama

    CORROSION　67　(2)　025001-1-025001-8　2011年2月

    DOI： 10.5006/1.3548733 　

    ISSN：0010-9312

  157. Introduction of compressive residual stress into stainless steel by employing a cavitating jet in air 査読有り

    Hitoshi Soyama, Tsutomu Kikuchi, Masaaki Nishikawa, Osamu Takakuwa

    SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　205　(10)　3167-3174　2011年2月

    DOI： 10.1016/j.surfcoat.2010.11.031 　

    ISSN：0257-8972

  158. Suppression of fatigue crack growth in austenite stainless steel by cavitation peening 査読有り

    Osamu Takakuwa, Masaaki Nishikawa, Hitoshi Soyama

    ADVANCES IN FRACTURE AND DAMAGE MECHANICS IX　452-453　641-644　2011年

    DOI： 10.4028/www.scientific.net/KEM.452-453.641 　

    ISSN：1013-9826

  159. Suppression of fatigue crack propagation with hydrogen embrittlement in stainless steel by cavitation peening 査読有り

    Osamu Takakuwa, Toshihito Ohmi, Masaaki Nishikawa, A. Toshimitsu Yokobori Jr., Hitoshi Soyama

    Strength, Fracture and Complexity　7　(1)　79-85　2011年

    DOI： 10.3233/SFC-2011-0126 　

    ISSN：1567-2069

  160. Luminescent spots induced by a cavitating jet 査読有り

    Hitoshi Soyama

    ASME-JSME-KSME 2011 Joint Fluids Engineering Conference, AJK 2011　2　243-250　2011年

    DOI： 10.1115/AJK2011-33018 　

  161. Chemical Reactor Using Radical Induced by a Cavitating Jet 査読有り

    Hitoshi Soyama, Taka Muraoka

    Proceedings of 20th International Conference on Water Jetting　259-267　2010年10月20日

  162. Sustainable surface modification using cavitation impact for enhancing fatigue strength demonstrated by a power circulating-type gear tester 査読有り

    Hitoshi Soyama, Yuichi Sekine

    International Journal of Sustainable Engineering　3　(1)　25-32　2010年3月

    DOI： 10.1080/19397030903395174 　

    ISSN：1939-7038 1939-7046

  163. キャビテーションピーニングを受けたステンレス鋼の表面改質層の降伏応力分布と疲労特性の評価 査読有り

    西川 雅章, 高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会論文集Ａ編　76　(770)　1367-1372　2010年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1299/kikaia.76.1367 　

    ISSN：0387-5008

  164. ピーニングに伴うステンレス鋼表面の力学特性変化 査読有り

    狩野 真也, 西川 雅章, 祖山 均

    日本機械学会論文集(A編)　76　(772)　1775-1780　2010年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1299/kikaia.76.1775 　

    ISSN：0387-5008

  165. 球状圧子を用いた微小押込み試験による金属材料の降伏応力の同定法 査読有り

    西川 雅章, 河原木 雄介, 祖山 均

    日本機械学会論文集(A編)　76　(772)　1781-1788　2010年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1299/kikaia.76.1781 　

    ISSN：0387-5008

  166. Comparison of Abilities of Various Cavitating Jets 査読有り

    H. Soyama, K. Nishizawa, M. Mikami

    Water Jetting Technology for LOHAS, International Academic Printing Co., Ltd.　133-137　2009年11月21日

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    Edited by S. Shimizu and G. Peng

  167. Fretting Fatigue Behavior of Cavitation Shotless Peened Ti-6Al-4V 査読有り

    Hyukjae Lee, Shankar Mall, Hitoshi Soyama

    TRIBOLOGY LETTERS　36　(2)　89-94　2009年11月

    DOI： 10.1007/s11249-009-9463-1 　

    ISSN：1023-8883

  168. Surface Modification of Alloy Tool Steel for Forging Dies by Cavitation Peening 査読有り

    Y. Sekine, H. Soyama

    Review of Automotive Engineering　30　(4)　393-399　2009年10月

    DOI： 10.11351/jsaereview.30.393 　

  169. Enhancement of Cavitation Aggressivity around a Cavitating Jet by Injecting Low-Speed Water Jet for Cavitation Peening 査読有り

    Hitoshi SOYAMA, Kazuto NISHIZAWA, Mitsuhiro MIKAMI

    Proceedings of 7th International Symposium on Cavitation　(Paper No. 12)　1-10　2009年8月17日

  170. A microwave probe nanostructure for atomic force microscopy 査読有り

    Y. Ju, M. Hamada, T. Kobayashi, H. Soyama

    MICROSYSTEM TECHNOLOGIES-MICRO-AND NANOSYSTEMS-INFORMATION STORAGE AND PROCESSING SYSTEMS　15　(8)　1195-1199　2009年8月

    DOI： 10.1007/s00542-009-0782-9 　

    ISSN：0946-7076

    eISSN：1432-1858

  171. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる鍛造用金型の表面改質 査読有り

    関根 裕一, 祖山 均

    自動車技術会論文集　40　(3)　861-866　2009年5月

  172. Evaluation of the surface of alloy tool steel treated by cavitation shotless peening using an eddy current method 査読有り

    Yuichi Sekine, Hitoshi Soyama

    SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　203　(16)　2254-2259　2009年5月

    DOI： 10.1016/j.surfcoat.2009.02.018 　

    ISSN：0257-8972

  173. ノズル出口形状によるキャビテーション噴流まわりの衝撃力の強力化 招待有り 査読有り

    祖山 均, 西澤 一登

    混相流　混相流研究の進展4　77-85　2009年3月15日

    出版者・発行元： THE JAPANESE SOCIETY FOR MULTIPHASE FLOW

    DOI： 10.3811/pmfr.4.77 　

    ISSN：1881-5804

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    Impact force around a cavitating jet can be utilized for surface modification to improve fatigue strength of metallic materials. A peening method by cavitation impacts is called cavitation shotless peening (CSP), as shots are not required. For making practical use of CSP, enhancement of capability of the cavitating jet is required. In the present paper, an optimum nozzle outlet geometry that the mass loss shows the maximum was found by changing the nozzle outlet geometry through erosion test. In addition, the discharge frequency of cavitation clouds, Strouhal number and cavitation impacts by changing with nozzle outlet geometry were measured. It was revealed that nozzle outlet geometry affected the capability of the cavitating jet, the frequency of impacts, Strouhal number and the maximum value of cavitation impact force.

  174. Growth and proliferation of bone marrow mesenchymal stem cells affected by type I collagen, fibronectin and bFGF 査読有り

    Guanbin Song, Yang Ju, Hitoshi Soyama

    MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-BIOMIMETIC AND SUPRAMOLECULAR SYSTEMS　28　(8)　1467-1471　2008年12月

    DOI： 10.1016/j.msec.2008.04.005 　

    ISSN：0928-4931

  175. Release of Micro Strain in Tool Alloy Steel by a Cavitating Jet in Air 査読有り

    H.Soyama, N.Yamada, O.Takakuwa, Y.Sekine, M.Mikami

    Proceedings of 19th International Conference on Water Jetting　219-228　2008年10月15日

  176. Visualization of the plastic deformation area beneath the surface of carbon steel induced by cavitation impact 査読有り

    A. Kai, H. Soyarna

    SCRIPTA MATERIALIA　59　(3)　272-275　2008年8月

    DOI： 10.1016/j.scriptamat.2008.02.054 　

    ISSN：1359-6462

  177. Improving the fatigue strength of the elements of a steel belt for CVT by cavitation shotless peening 査読有り

    Hitoshi Soyama, Masanori Shimizu, Yuji Hattori, Yuji Nagasawa

    JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE　43　(14)　5028-5030　2008年7月

    DOI： 10.1007/s10853-008-2743-6 　

    ISSN：0022-2461

    eISSN：1573-4803

  178. Relieving micro-strain by introducing macro-strain in a polycrystalline metal surface by cavitation shotless peening 査読有り

    H. Soyama, N. Yamada

    MATERIALS LETTERS　62　(20)　3564-3566　2008年7月

    DOI： 10.1016/j.matlet.2008.03.055 　

    ISSN：0167-577X

    eISSN：1873-4979

  179. Development of a nanostructural microwave probe based on GaAs 査読有り

    Y. Ju, T. Kobayashi, H. Soyama

    MICROSYSTEM TECHNOLOGIES-MICRO-AND NANOSYSTEMS-INFORMATION STORAGE AND PROCESSING SYSTEMS　14　(7)　1021-1025　2008年7月

    DOI： 10.1007/s00542-007-0484-0 　

    ISSN：0946-7076

    eISSN：1432-1858

  180. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによるSUS316Lステンレス鋼の表面改質層の縦弾性係数の低減 査読有り

    関根 裕一, 甲斐 彰, 祖山 均

    日本機械学会論文集　74A　(742)　901-908　2008年6月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaia.74.901 　

    ISSN：0387-5008

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    Peening is a technique of surface modification to improve fatigue strength of metallic materials. Cavitation shotless peening (CSP) is the peening method using cavitation impacts and shots are not required. Residual stress and hardness of materials are also changed by CSP. Similarly, Young's modulus of surface improvement layer might be changed by CSP. Young's modulus is one of the main mechanical properties of materials, and indicates material structure, and it is an important parameter for stress measurement by X-ray diffraction. In the present paper, Young's modulus of type 316 L stainless steel peened by CSP was evaluated by measuring natural frequency of cantilever. And, Young's modulus of surface modification layer is evaluated by assuming composite cantilever. It was revealed that Young's modulus of surface modification layer by CSP was decreased about 11%, although Vickers hardness was increased about 40%. Namely, elastically hardness is decreased, and plastically hardness is increased by CSP.

  181. Introduction of macro-strain with releasing micro-strain by cavitation shotless peening 招待有り 査読有り

    Hitoshi Soyama

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS B　22　(9-11)　1680-1685　2008年4月

    DOI： 10.1142/S0217979208047250 　

    ISSN：0217-9792

    eISSN：1793-6578

  182. 1413 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる圧縮残留応力の導入とミクロひずみの低減(G04-1 機械材料・材料加工(1),21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)

    高桑 脩, 祖山 均

    年次大会講演論文集　2008　233-234　2008年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemecjo.2008.1.0_233 　

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    Impacts at cavitation bubble collapses can be utilized for surface modification in the same way as shot peening. Peening method using cavitation impact was called "cavitation shotless peening (CSP)" as shots were not required. Peening is one of the techniques of surface modification to introduce compressive residual stress to improve fatigue strength of metallic materials and to reduce stress corrosion cracking (SCC). At the same time, CSP can release micro strain introduced mechanical finishing or heat treatment, introducing compressive residual stress in the material. There is a possibility that the large residual stress exists in micro-meter subsurface where less 10 μm from surface and 2D method using 2D detector can evaluate residual stress in sub-surface of polycrystalline metallic materials. Full width at half maximum of X-ray diffraction (FWHM) is closely related to micro strain in grain. In the present paper, stainless steel and Inconel were treated by CSP and residual stress and FWHM were evaluated. It was revealed that CSP decreased FWHM with introducing compressive residual stress in micro-meter subsurface.

  183. A Nanostructual Microwave Probe Used for Atomic Force Microscope 査読有り

    Y. Ju, M. Hamada, T. Kobayashi, H. Soyama

    DTIP 2008: SYMPOSIUM ON DESIGN, TEST, INTEGRATION AND PACKAGING OF MEMS/MOEMS　158-+　2008年

  184. Rolling Contact Fatigue Life of Cavitation-Peened Steel Gear 査読有り

    Masanori Seki, Hitoshi Soyama, Masahiro Fujii, Akira Yoshida

    Tribology Online　3　(2)　116-121　2008年

    出版者・発行元： Japanese Society of Tribologists

    DOI： 10.2474/trol.3.116 　

    ISSN：1881-2198

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    The purpose of this study is to investigate the effect of cavitation peening on the rolling contact fatigue life of steel gears. The steel rollers and gears cavitation-peened under different conditions were fatigue-tested using a roller testing machine and a gear testing machine. After the cavitation peening, the surface hardness and the surface compressive residual stress of the steel rollers and gears were increased. On the other hand, the surface roughness was not increased so much. As a result, the fatigue life of most cavitation-peened rollers and gears was longer than that of the non-peened ones. In particular, the fatigue life was significantly improved by using a modified nozzle for a high-speed water jet to obtain a greater peening effect. It is suggested from these that the cavitation peening is good for the increase in fatigue life of steel gears, because the peening effect is obtained with less increase of the surface roughness.

  185. Improvement of the Fatigue Strength of Stainless Steel SUS316L by a Cavitating Jet with an Associated Water Jet in Water 査読有り

    Hitoshi Soyama, Yuichi Sekine, Yosuke Oyama

    ISIJ INTERNATIONAL　48　(11)　1577-1581　2008年

    DOI： 10.2355/isijinternational.48.1577 　

    ISSN：0915-1559

    eISSN：1347-5460

  186. Improvement of fatigue strength by using cavitating jets in air and water 査読有り

    H. Soyama

    JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE　42　(16)　6638-6641　2007年8月

    DOI： 10.1007/s10853-007-1535-8 　

    ISSN：0022-2461

  187. Regulation of Cyclic Longitudinal Mechanical Stretch on Proliferation of Human Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells 査読有り

    G. Song, Y. Ju, H. Soyama, T. Ohashi, M. Sato

    Molecular & Cellular Biomechanics　4　(4)　201-210　2007年4月

  188. 2720 キャビテーション衝撃力による金属表面ピットの塑性変形領域の可視化(G04-2 機械材料・材料加工(2),G04 機械材料・材料加工)

    甲斐 彰, 祖山 均

    年次大会講演論文集　2007　601-602　2007年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemecjo.2007.1.0_601 　

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    The impact caused by cavitation bubble collapse can be applied to the peening of the metallic material due to introducing compressive stress and plastic deformation at the surface. The improvement of fatigue strength of the metallic material by cavitation impact is almost as same as that of conventional shot peening. However, it has been reported that both thickness and residual stress level of the modified layer by the cavitation impact are smaller than those of the shot peening. In the present report, in order to clarify the formation of the plastic deformation area caused by cavitation impact, a visualization using the fry etching method was conducted. It is elucidated that the shape of plastic deformation area beneath the pit is different from that of the dent caused by Hertz contact using spherical indenter. In the case of sufficient treatment using cavitation impact the uneven boundary between the modified layer and the substrate was observed.

  189. 2401 はりの固有振動数による表面改質層の縦弾性係数の評価(G03-5 表面改質処理,G03 材料力学)

    関根 裕一, 甲斐 彰, 祖山 均

    年次大会講演論文集　2007　377-378　2007年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemecjo.2007.1.0_377 　

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    Peening is the technique of surface modification to improve fatigue strength of metallic materials. Cavitation shotless peening (CSP) is the peening method using cavitation impact and does not required shots. Young's Modulus of surface improvement layer might be changed by peening. Young's modulus is one of the main mechanical properties of materials and shows material structure. In the present paper, the evaluation method of Young's modulus of the surface improvement layer was proposed. Both sides of cantilever were peened by CSP changing with peening time, and the natural frequency of this cantilever was measured, and then, Young's modulus was evaluated. We revealed that Young's modulus of the cantilevers peened by CSP was changed.

  190. Improvement of fatigue strength of stainless steel by using a cavitating jet with an associated water jet in water 査読有り

    Hitoshi Soyama, Mitsuhiro Mikami

    PROGRESSES IN FRACTURE AND STRENGTH OF MATERIALS AND STRUCTURES, 1-4　353-358　162-+　2007年

    ISSN：1013-9826

  191. Quantitative evaluation of cracks under water by microwaves 査読有り

    Yang Ju, Toru Miyadu, Hitoshi Soyama, Masumi Saka

    PROGRESSES IN FRACTURE AND STRENGTH OF MATERIALS AND STRUCTURES, 1-4　353-358　2361-2365　2007年

    ISSN：1013-9826

  192. Characterization of Polysilicon Thin Films for MEMS Applications

    Dan O. Macodiyo, Hitoshi Soyama, Kazuo Hayashi

    WSEAS Transactions on Systems　5　(10)　2418-2422　2006年10月

  193. 海水中のTB340H純チタンとSUS３１６Lステンレス鋼のキャビテーション壊食 査読有り

    望月 敬美, 横田 源弘, 祖山 均, 服部 修次

    日本機械学会論文集（A編）　72　(721)　1370-1375　2006年9月

    出版者・発行元： 社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaia.72.1370 　

    ISSN：0387-5008

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    Cavitation erosion was studied for pure tianium (TB270H, TB340H, TP49H) and stainless steel (SUS316L) samples using a rotating disk apparatus in seawater and tap water. In addition, identical experiments for titanium alloy (Ti-6Al-V, Ti-15V-3Cr-3Cn-3Al) samples were carried out in salt water (3%) and ion exchange water using a vibratory apparatus. Erosion resistance of pure titanium in seawater is excellent, as it is in tap water, but the incubation period in seawater is shorter than that in tap water. Erosion resistance of stainless steel is excellent in tap water, but it is necessary to advance the time for its inspection when stainless steel is used for the seawater pump impeller material because the resistance decreases remarkably in seawater. Normalized erosion resistance of these metals using a rotating disk and a vibratory apparatus can be evaluated similarly in terms of Vickers hardness (HV) when it is arranged using a standard material.

  194. Optimization of cavitation peening parameters for fatigue performance of carburized steel using Taguchi methods 査読有り

    Dan O. Macodiyo, Hitoshi Soyama

    JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY　178　(1-3)　234-240　2006年9月

    DOI： 10.1016/j.jmatprotec.2006.03.172 　

    ISSN：0924-0136

  195. Microdefects induced by cavitation for gettering in silicon wafer 査読有り

    Dan O. Macodiyo, Hitoshi Soyama, Takashi Masakawa, Kazuo Hayashi

    JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE　41　(16)　5380-5382　2006年8月

    DOI： 10.1007/s10853-006-0144-2 　

    ISSN：0022-2461

    eISSN：1573-4803

  196. キャビテーション損傷の潜伏期の定量的予測に関する一考察 査読有り

    祖山 均, 二川 正敏, 直江 崇

    ターボ機械　34　(6)　336-342　2006年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人 ターボ機械協会

    DOI： 10.11458/tsj.34.336 　

    ISSN：0385-8839

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    Japan Atomic Energy Agency and High Energy Accelerator Research Organization are constructing a MW-scale neutron source system, which will use liquid-mercury as a target material for spallation and to cool the target vessel in Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The severe cavitation erosion may occur in the vessel of the target and it is necessarily to predict the life time of the target vessel, which is exposed to cavitation impact. As the target vessel is very thin and experimental erosion data induced by proton beam is very few, it is required to estimate the incubation period by a few points. The prediction method of incubation period has been proposed. In order to estimate cavitation erosion intensity on the target, an off-line test, which is modified on-beam test, was carried out. Measuring the cavitation intensity of the off-line test using a laser Doppler vibrometer, the relation between the cavitation intensity and developing time of cavitation bubble was found. The relation revealed a similarity law on scaling effect of cavitation erosion, which can be applied to cavitation erosion of pumps and turbines.

  197. Estimation of cavitation intensity from the time taken for bubbles to develop 査読有り

    H. Soyama, M. Futakawa

    TRIBOLOGY LETTERS　23　(1)　23-26　2006年7月

    DOI： 10.1007/s11249-006-9114-8 　

    ISSN：1023-8883

  198. 3620 キャビテーション・ピーニングによる軽金属材料の疲労強度向上(G03-3 表面改質,G03 材料力学)

    祖山 均, 宮本 典孝

    年次大会講演論文集　2006　777-778　2006年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemecjo.2006.1.0_777 　

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    Cavitation normally causes severe damage in hydraulic machinery such as pumps and valves so on. However, cavitation impact can be utilized to surface treatment to improve fatigue strength of metallic materials in the same way as shot peening. Peening using cavitation impact was named as "cavitation peening" or "cavitation shotless peening" as shots are not required. As increase of surface roughness induced by cavitation peening was relatively small comparing with that of shot peening, improvement of fatigue strength of light metallic materials would be better than that of shot peening. In the present paper, the aluminum alloy and the magnesium alloy treated by cavitation peening were tested by a rotating bending fatigue test. It was revealed that the fatigue strength of the aluminum alloy AC4CH and magnesium alloy AM60B were improved 40% and 20%, respectively.

  199. Characterization of defects for effective gettering in silicon wafer and polysilicon thin films 査読有り

    Dan O. Macodiyo, Hitoshi Soyama, Kazuo Hayashi

    PROCEEDINGS OF THE 8TH BIENNIAL CONFERENCE ON ENGINEERING SYSTEMS DESIGN AND ANALYSIS, VOL 2　963-972　2006年

  200. High-speed observation of a cavitating jet in air 査読有り

    H Soyama

    JOURNAL OF FLUIDS ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME　127　(6)　1095-1101　2005年11月

    DOI： 10.1115/1.2060737 　

    ISSN：0098-2202

  201. Contactless measurement of electrical conductivity of Si wafers independent of wafer thickness 査読有り

    Y Ju, Y Hirosawa, H Soyama, M Saka

    APPLIED PHYSICS LETTERS　87　(16)　162102-1-162102-3　2005年10月

    DOI： 10.1063/1.2105992 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  202. Pitting damage by pressure waves in a mercury target 査読有り

    M Futakawa, T Naoe, CC Tsai, H Kogawa, S Ishikura, Y Ikeda, H Soyama, H Date

    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　343　(1-3)　70-80　2005年8月

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2004.07.063 　

    ISSN：0022-3115

  203. Estimation of pitting damage induced by cavitation impacts 査読有り

    H Soyama, M Futakawa, K Homma

    JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　343　(1-3)　116-122　2005年8月

    DOI： 10.1016/j.jnucmat.2004.11.016 　

    ISSN：0022-3115

    eISSN：1873-4820

  204. キャビテーション噴流によりシリコンウェーハに導入したバックサイドダメージのX線回折による評価 招待有り 査読有り

    祖山 均, 齋藤 卓, ダン マコディヨ, 林 一夫

    噴流工学　22　(2)　18-22　2005年6月

    出版者・発行元： 日本ウォータージェット学会

    ISSN：1341-3279

  205. Fatigue strength improvement of gears using cavitation shotless peening 査読有り

    H Soyama, DO Macodiyo

    TRIBOLOGY LETTERS　18　(2)　181-184　2005年2月

    DOI： 10.1007/s11249-004-1774-7 　

    ISSN：1023-8883

    eISSN：1573-2711

  206. 518 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる塑性変形ピットまわりの残留応力分布(GS15 計測23)

    祖山 均

    材料力学部門講演会講演論文集　2005　361-362　2005年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmezairiki.2005.0_361 　

    eISSN：2433-1287

  207. Fabrication of the tip of GaAs microwave probe by wet etching 査読有り

    Yang Ju, Hiroyuki Sato, Hitoshi Soyama

    Advances in Electronic Packaging 2005, Pts A-C　1919-1922　2005年

  208. Compressive residual stress into titanium alloy using cavitation shotless peening method 査読有り

    H Soyama, DO Macodiyo, S Mall

    TRIBOLOGY LETTERS　17　(3)　501-504　2004年10月

    DOI： 10.1023/B:TRIL.0000044497.45014.f2 　

    ISSN：1023-8883

  209. Evaluation of the effectiveness of back-side damage gettering in silicon introduced by a cavitating jet 査読有り

    H Kumano, T Sasaki, H Soyama

    APPLIED PHYSICS LETTERS　85　(17)　3935-3937　2004年10月

    DOI： 10.1063/1.1808499 　

    ISSN：0003-6951

  210. Estimation of incubation time of cavitation erosion for various cavitating conditions 査読有り

    H Soyama, M Futakawa

    TRIBOLOGY LETTERS　17　(1)　27-30　2004年7月

    DOI： 10.1023/B:TRIL.0000017415.79517.8c 　

    ISSN：1023-8883

  211. Improvement of fatigue strength by using a cavitating jet in air

    H. Soyama, M. Mikami, K. Homma

    17th International Conference on Water Jetting: Advances and Future Needs　97-105　2004年

  212. Contactless measurement of conductivity of silicon wafers by millimeter waves 査読有り

    Y Ju, Y Hirosawa, H Soyama, M Saka

    MSMW'04: FIFTH INTERNATIONAL KHARKOV SYMPOSIUM ON PHYSICS AND ENGINEERING OF MICROWAVES, MILLIMETER, AND SUBMILLIMETER WAVES, SYMPOSIUM PROCEEDINGS, VOLS 1 AND 2　424-426　2004年

  213. Gettering of Cu in silicon wafer by using cavitation impacts 査読有り

    H Kumano, H Soyama, M Saka

    ADVANCES IN FRACTURE AND FAILURE PREVENTION, PTS 1 AND 2　261-263　1409-1413　2004年

    ISSN：1013-9826

  214. Evaluation of the damage for gettering in silicon wafer introduced by a cavitating jet 査読有り

    H Kumano, H Soyama, M Saka

    ADVANCES IN FRACTURE AND FAILURE PREVENTION, PTS 1 AND 2　261-263　1403-1408　2004年

    ISSN：1013-9826

  215. Effect of cavitation number on the improvement of fatigue strength of carburized steel using cavitation shotless peening 査読有り

    DO Macodiyo, H Soyama, M Saka

    ADVANCES IN FRACTURE AND FAILURE PREVENTION, PTS 1 AND 2　261-263　1245-1250　2004年

    ISSN：1013-9826

  216. Introduction of compressive residual stress using a cavitating jet in air 査読有り

    H Soyama

    JOURNAL OF ENGINEERING MATERIALS AND TECHNOLOGY-TRANSACTIONS OF THE ASME　126　(1)　123-128　2004年1月

    DOI： 10.1115/1.1631434 　

    ISSN：0094-4289

  217. Electrical Characterization of Doped Silicon Using High-Frequency Electromagnetic Waves 査読有り

    Yang Ju, Yasushi Ohno, Hitoshi Soyama, Masumi Saka

    Journal of Materials Science and Technology　20　(1)　1-2　2004年1月

  218. Back side damage gettering of Cu using a cavitating jet 査読有り

    H Kumano, H Soyama

    ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS　7　(4)　G51-G52　2004年

    DOI： 10.1149/1.1648614 　

    ISSN：1099-0062

  219. Improvement of fatigue strength by using cavitating jet in air 査読有り

    Hitoshi Soyama, Dan Macodiyo

    American Society of Mechanical Engineers, Pressure Vessels and Piping Division (Publication) PVP　472　165-169　2004年

    DOI： 10.1115/PVP2004-2988 　

    ISSN：0277-027X

  220. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによるチタン合金Ti6Al4Vへの圧縮残留応力導入 査読有り

    祖山 均, Dan Odhiambo, Shankar Mall

    材料　53　(8)　836-840　2004年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.2472/jsms.53.836 　

    ISSN：0514-5163

  221. マイクロ波によるステンレス鋼表面上の閉じたき裂の定量評価 査読有り

    巨陽, 宮津亨, 内村泰博, 祖山均, 坂真澄

    材料　53　(8)　900-905　2004年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.2472/jsms.53.900 　

    ISSN：0514-5163

  222. Peen Forming by Using a Cavitating Jet in Air

    Hitoshi Soyama, Kenichi Saito

    Proceedings of the 7th Pacific Rim International Conference on Water Jetting Technology　429　429-436　2003年10月

  223. Cavitation shotless peening for improvement of fatigue strength of carbonized steel 査読有り

    D Odhiambo, H Soyama

    INTERNATIONAL JOURNAL OF FATIGUE　25　(9-11)　1217-1222　2003年9月

    DOI： 10.1016/S0142-1123(03)00121-X 　

    ISSN：0142-1123

  224. Improvement of Fatigue Strength on Duralumin by Cavitation Shotless Peening 査読有り

    Dan O. Macodiyo, Hitoshi Soyama, Kenichi Saito, Masumi Saka

    Proceedings of International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2003　CDROM　OS11W0131　2003年9月

  225. キャビテーション・ショットレス・ピーニングのX線強度分布の半価幅における特異性

    祖山 均, Dan O. Macodiyo

    ショットピーニング技術　15　(3)　141-148　2003年9月

  226. Cavitation shotless peening for surface modification of alloy tool steel 査読有り

    H Soyama, K Sasaki, D Odhiambo, M Saka

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES A-SOLID MECHANICS AND MATERIAL ENGINEERING　46　(3)　398-402　2003年7月

    DOI： 10.1299/jsmea.46.398 　

    ISSN：1344-7912

  227. Cavitation Shotless Peening for Improvement of Fatigue Strength

    Hitoshi Soyama, Dan Odhiambo, Kenichi Saito

    Proceedings of the 8th International Conference on Shot Peening　435-440　2003年2月

  228. 242 気中キャビテーション噴流によるステンレス鋼の疲労強度向上

    祖山 均, Macodiyo Dan

    材料力学部門講演会講演論文集　2003　181-182　2003年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmezairiki.2003.0_181 　

  229. 1123 キャビテーション・ショットレス・ピーニングにおける残留応力と衝撃応力分布の関係

    祖山 均, 斎藤 建一

    年次大会講演論文集　2003　145-146　2003年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemecjo.2003.6.0_145 　

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    Impacts induced by cavitation at bubble collapse can utilize to surface modification as same way as shot peening. This method is called as cavitation shotless peening (CSP), as shots are not required. As the mechanism of impact is completely different between shot peening and CSP, CSP has different effects from shot peening. For example, in case of introduction of compressive residual stress by shot peening, the compressive residual stress has a maximum at certain depth. Thus, in order to increase the compressive residual at the surface, multi-stage shot peening using different size of shot was required. However, CSP can introduce maximum compressive residual stress at the surface. This sort of effect depends on the pressure distribution of the impacts. In the present paper, the pressure distribution associated with introduction of compressive residual stress was investigated by measuring the plastic deformation pit on different hardness specimens.

  230. Recrystallization-etch observation of plastic deformation caused by cavitation shotless peening 査読有り

    DO Macodiyo, H Soyama, M Saka

    JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE LETTERS　22　(2)　115-117　2003年1月

    DOI： 10.1023/A:1021858718994 　

    ISSN：0261-8028

  231. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる金属材料の疲労強度向上 査読有り

    祖山 均, 佐々木 圭, 斎藤 建一, 坂 真澄

    自動車技術会論文集　34　(1)　101-106　2003年1月

  232. Localized-impact damage caused by proton bombarding in mercury target

    M. Futakawa, H. Kogawa, S. Ishikura, H. Kudo, H. Soyama

    Journal De Physique. IV : JP　110　583-588　2003年

    出版者・発行元： EDP Sciences

    DOI： 10.1051/jp4:20020756 　

    ISSN：1155-4339

  233. The fundamental threshold level - A new parameter for predicting cavitation erosion resistance 査読有り

    H Soyama, H Kumano

    JOURNAL OF TESTING AND EVALUATION　30　(5)　421-431　2002年9月

    DOI： 10.1520/JTE12333J 　

    ISSN：0090-3973

  234. Improvement of fatigue strength of aluminum alloy by cavitation shotless peening 査読有り

    H Soyama, K Saito, M Saka

    JOURNAL OF ENGINEERING MATERIALS AND TECHNOLOGY-TRANSACTIONS OF THE ASME　124　(2)　135-139　2002年4月

    DOI： 10.1115/1.1447926 　

    ISSN：0094-4289

  235. 605 気中キャビテーション噴流によるアルミニウム合金鋳物の疲労強度向上

    祖山 均, 斎藤 建一, 坂 真澄

    材料力学部門講演会講演論文集　2002　483-484　2002年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmezairiki.2002.0_483 　

  236. Evaluation of Peening Intensity of Cavitation Shotless Peening by Using Almen Strip 査読有り

    H. Soyama, H. Kumano, K. Saito, M. Saka

    Proc. of APCFS & ATEM'01, JSME-MMD, October 20-22, 2001, Sendai, Japan　2　1047-1050　2001年10月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmeatemapcfs.2.01.03.0_1047 　

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    Cavitating jet can be used to strengthen metallic materials by introducing compressive residual stress into the surface in the same way as shot peening. This surface modification method is called "Cavitation shotless peening", since shot used in shot peening is not required and the impacts of cavitation babble collapses is utilized to peen the surface. In order to demonstrate the effectiveness of cavitation shotless peening, almen strip was exposed to the cavitating jet at several jet conditions. The almen strip is generally used for evaluation of the peening intensity of shot peening by measurement of whose arc height. The almen strip exposed to the cavitating jet bent and the arc height occurred depending upon the jet parameters such as cavitation number, standoff distance, and nozzle diameter. Two types of almen strip, A and N, having different thickness, were used in this study. In the case of cavitation shotless peening, the relation between arc height of thin almen strip and that of thick one was different from that of shot peening. Furthermore, the surface roughness of almen strip exposed to the cavitating jet was significantly smoother than that of shot peening. It is concluded that cavitation shotless peening is effective in the surface modification and that the peening intensity of cavitation shotless peening changing with cavitating jet conditions can be evaluated by using almen strip.

  237. Backside Damage Introduced by Cavitating Jet for Gettering 査読有り

    H. Kumano, H. Soyama, M. Saka

    Proc. of IPACK'01, The Pacific Rim/ASME International Electronic Packaging Technical Conference and Exhibition, July 8-13, 2001, Kauai, Hawaii, USA (CD-ROM)　2001年7月

  238. Possibility of Gettering in Silicon Wafer by Using a Cavitating Jet 査読有り

    Hiroyuki KUMANO, Hitoshi SOYAMA, Masumi SAKA

    Journal of Jet Flow Engineering　18　(2)　4-9　2001年6月

    出版者・発行元： 日本ウォ-タ-ジェット学会

    ISSN：1341-3279

  239. Cavitating Jet Peening for the Improvement of Fatigue Strength 査読有り

    Hitoshi SOYAMA, Kei SASAKI, Hiroyuki KUMANO, Masumi SAKA

    Materials Science Research International, Special Technical Publication　1　216-219　2001年5月

  240. 316 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによるアルミニウム合金鋳物の疲労強度向上(OS1-3 表面改質処理と疲労強度)(OS1 高強度材・表面改質材の疲労と破壊)

    祖山 均, 斎藤 建一, 佐々木 圭, 坂 真澄

    材料力学部門講演会講演論文集　2001　261-262　2001年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmezairiki.2001.0_261 　

  241. Peening by the use of cavitation impacts for the improvement of fatigue strength 査読有り

    H Soyama, T Kusaka, M Saka

    JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE LETTERS　20　(13)　1263-1265　2001年

    DOI： 10.1023/A:1010947528358 　

    ISSN：0261-8028

  242. Shotless Peening of Tool Alloy Steel SKD61 by Using Cavitation Impacts

    H. Soyama, T. Kusaka, M. Saka

    Proc. International Workshop on Sensing and Evaluation of Materials System, ISRE 2000, August 18-25, Sendai, Japan　117-122　2000年8月

  243. Compressive Residual Stress Introduced by Cavitation Impacts 査読有り

    H. Soyama, T. Kusaka, M. Saka

    Proceedings of 6th International Conference on Residual Stresses　1　674-681　2000年7月

  244. Improvement in fatigue strength of silicon manganese steel SUP7 by using a cavitating jet 査読有り

    H Soyama

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES A-SOLID MECHANICS AND MATERIAL ENGINEERING　43　(2)　173-178　2000年4月

    DOI： 10.1299/jsmea.43.173 　

    ISSN：1344-7912

  245. Use of cavitating jet for introducing compressive residual stress 査読有り

    H Soyama, JD Park, M Saka

    JOURNAL OF MANUFACTURING SCIENCE AND ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME　122　(1)　83-89　2000年2月

    DOI： 10.1115/1.538911 　

    ISSN：1087-1357

  246. Oxidation-induced stacking faults introduced by using a cavitating jet for gettering in silicon 査読有り

    H Soyama, H Kumano

    ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS　3　(2)　93-94　2000年2月

    DOI： 10.1149/1.1390968 　

    ISSN：1099-0062

    eISSN：1944-8775

  247. Improvement of the corrosion resistance of a carbon steel surface by a cavitating jet 査読有り

    H Soyama, M Asahara

    JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE LETTERS　18　(23)　1953-1955　1999年12月

    DOI： 10.1023/A:1006605920430 　

    ISSN：0261-8028

  248. キャビテ-ション衝撃力の利用による水噴流の加工能力の増大とその機械材料のピ-ニングへの利用 査読有り

    祖山 均

    噴流工学　16　(3)　22-28　1999年10月

  249. Hybrid surface treatment of carbon steel by using a cavitating jet 査読有り

    H Soyama, M Asahara, M Saka

    SURFACE TREATMENT IV　3　93-102　1999年

    ISSN：1466-7266

  250. A new calibration method for dynamically loaded transducers and its application to cavitation impact measurement 国際共著 査読有り

    H Soyama, A Lichtarowicz, T Momma, EJ Williams

    JOURNAL OF FLUIDS ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME　120　(4)　712-718　1998年12月

    DOI： 10.1115/1.2820728 　

    ISSN：0098-2202

  251. 高比速度遠心ポンプにおける激しいキャビテ-ション壊食の発達過程 査読有り

    李 受人, 祖山 均, 外崎 昌志, 浦西 和夫, 加藤 洋治, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    ターボ機械　26　(12)　722-729　1998年12月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.26.722 　

    ISSN：0385-8839

  252. 中濃度スラリ-ポンプの好適低流量運転の可能性 査読有り

    李 受人, 伊藤 隆, 掛川 晃彦, 祖山 均, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    ターボ機械　26　(10)　617-623　1998年10月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.26.617 　

    ISSN：0385-8839

  253. 超高速ス-パキャビテ-ション翼形の非定常力に及ぼす音響照射の影響 査読有り

    高橋 誠, 祖山 均, 栗沢 修, 井小萩 利明, 吉川 暢行, 大場 利三郎

    ターボ機械　26　(6)　332-337　1998年6月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.26.332 　

    ISSN：0385-8839

  254. Useful Correlations for Cavitating Water Jet 査読有り

    H. Soyama, A. Lichtarowicz

    Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu　7　1456-1458　1998年

    DOI： 10.4131/jshpreview.7.1456 　

    ISSN：1348-1940 0917-639X

  255. キャビテ-ション噴流によるステンレス鋼の残留応力改善 査読有り

    祖山 均, 朴 貞道, 坂 真澄, 阿部 博之

    材料　47　(8)　808-812　1998年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.2472/jsms.47.808 　

    ISSN：0514-5163

  256. ス-パキャビテ-ション翼形まわりの非定常流れのLDV計測 査読有り

    井小萩 利明, 高橋 誠, 栗沢 修, 小原 弘道, 祖山 均, 松平 晏明, 高橋 耕一郎, 大場 利三郎

    ターボ機械　25　(2)　90-96　1997年2月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.25.90 　

    ISSN：0385-8839

  257. High-speed observation of ultrahigh-speed submerged water jets 査読有り

    H Soyama, Y Yanauchi, K Sato, T Ikohagi, R Oba, R Oshima

    EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE　12　(4)　411-416　1996年5月

    DOI： 10.1016/0894-1777(95)00124-7 　

    ISSN：0894-1777

  258. 超高速ス-パキャビテ-ション翼形に発生する３種の激しい振動 査読有り

    祖山 均, 仲 広徳, 阿部 淳平, 宮川 孝, 高橋 誠, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    ターボ機械　24　(4)　200-204　1996年4月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.24.200 　

    ISSN：0385-8839

  259. 偏心形バタフライ弁まわりのキャビテ-ション振動の挙動 査読有り

    大場 利三郎, 祖山 均, 谷 清人, 武田 渉, 樋口 二郎, 平田 泰茂

    ターボ機械　24　(4)　193-199　1996年4月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.24.193 　

    ISSN：0385-8839

  260. 高比速度遠心ポンプに生じる激しい壊食の壊食率の推定法 査読有り

    祖山 均, 李 受人, 外崎 昌志, 浦西 和夫, 加藤 洋治, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　62　(595)　841-846　1996年3月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.62.841 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to find useful methods for estimating the rate of severe cavitation erosion arising in a typical centrifugal pump at high specific speeds such as Ns=300(m, m3/min, rpm), systematic erosion tests are carried out under various test conditions using three-dimensional impellers made of aluminum alloy. The following three effective and simple methods for estimating the erosion rate are presented. (i)Observation of the initial aspects of the eroded surface, (ii)Analysis of the intensity of the vibrating accelerations, and(iii)Examination of the relationship between the erosion rate and the position of maximum erosion rate.

  261. 偏心形バタフライ弁まわりの壊食性キャビテ-ション流れパタ-ンの観察 査読有り

    大場 利三郎, 祖山 均, 岩崎 正博, 武田 渉, 平田 泰茂, 樋口 二郎

    ターボ機械　24　(3)　129-135　1996年3月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.24.129 　

    ISSN：0385-8839

  262. Cavitating Jets - Similarity Correlations 査読有り

    H. Soyama, A. Lichtarowicz

    J. Jet Flow Engng.　13　(2)　9-19　1996年

  263. 高速水中水噴流による顕著なピ-ニング効果-ステンレス鋼の残留応力改善- 査読有り

    祖山 均, 山内 由章, 井小萩 利明, 大場 利三郎, 佐藤 一教, 進藤 丈典, 大島 亮一郎

    噴流工学　13　(1)　25-32　1996年

  264. Vortex Cavitation in a Submerged Jet 査読有り

    H. Soyama, A. Lichtarowicz, T. Momma

    Proc. 1996 ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, July 7-11, 1996, San Diego, California　FED-236　415-422　1996年

  265. 高速水中水噴流における渦輪キャビテ-ションの形成過程 査読有り

    山内 由章, 川野 聡恭, 祖山 均, 佐藤 一教, 松平 晏明, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　62　(593)　72-78　1996年1月

    DOI： 10.1299/kikaib.62.72 　

  266. 高比速度遠心ポンプに生じる激しい壊食性キャビテ-ションの高速写真観察 査読有り

    祖山 均, 李 受人, 外崎 昌志, 浦西 和夫, 加藤 洋治, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　61　(591)　3945-3951　1995年11月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.61.3945 　

    ISSN：0387-5016

    詳細を見る 詳細を閉じる

    In order to clarify severe pump erosion practically, cavitation aspects are precisely measured at a specific speed Ns=300 (m, m3/min, rpm) under various test conditions, especially at low flow rates, through a clear-lucite front shroud of the test impeller and the lucite casing, by means of instantaneous photography and a high-speed video camera, the maximum framing rate of which is 40500 frames per second. Erosion tests are also carried out using three-dimensional impellers made of aluminum alloy. Severe erosion takes place on several parts of the test impeller, i.e., on the main shroud and on the suction side. At a low flow rate, severe erosion occurs on the pressure side near the leading edge. This results from a vortex cavitation arising in the reverse flow region near the pump inlet.

  267. 高比速度遠心ポンプに生じる激しい壊食挙動の振動とノイズによる解明 査読有り

    祖山 均, 李 受人, 外崎 昌志, 浦西 和夫, 加藤 洋治, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　61　(589)　3276-3281　1995年9月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.61.3276 　

    ISSN：0387-5016

    詳細を見る 詳細を閉じる

    In order to study the behavior of severe cavitation erosion occurring in a typical centrifugal pump with a high specific speed of Ns = 300 (m, m3/min, rpm), the high-frequency vibrations and noises due to such cavitation erosion are systematically investigated under various test conditions. The present erosion tests are carried out using three-dimensional impellers made of aluminum alloy. In a field where the flow rates as well as NPSH are low, the vibrating accelerations and the acoustic power sharply increase, so that severe erosion takes place in this field. A large difference in flow pattern is clearly observed with respect to the flow rate.

  268. Visualization of Vortex-and Cloud-Cavitation around a Submerged Water-Jet by Stereoscopic Stacking Display of Digital Images

    H. Soyama, T. Ikohagi, R. Oba

    Flow Visualization and Image Processing of Multiphase System　FED-209　43-48　1995年8月

  269. Suitable Waiting Operation of an MC-Centrifugal-Slurry- Pump

    S. Li, H. Soyama, T. Ikohagi, R. Oba, T. Ito

    Cavitation and Gas-Liquid Flow in Fluid Machinery and Devices　FED-226　143-149　1995年8月

  270. High-Speed Observations of Highly Erosive Vortex Cavitation Using Image Processing 査読有り

    K. Ohba, H. Soyama, S. Takeda, H. Inooka, R. Oba

    Journal of Flow Visualization and Image Processing　2　161-172　1995年7月

  271. 高壊食性渦キャビテ-ションの特異な挙動-気泡まわりの局所的速度分布- 査読有り

    祖山 均, 大場 光太郎, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    ターボ機械　23　(6)　315-318　1995年6月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.23.315 　

    ISSN：0385-8839

  272. BASE-VENTED PERFORMANCE SIMULATION FOR SUPERCAVITATING HYDROFOILS WITH PSEUDO-KIRCHHOFF NOSES OPERATING WITHIN THE SUBCAVITATING REGION 査読有り

    M OHYAMA, J ABE, Y SUNAYAMA, H SOYAMA, M YAMABE, R OBA

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES B-FLUIDS AND THERMAL ENGINEERING　38　(2)　258-264　1995年5月

    ISSN：0914-8817

  273. HIGH-SPEED OBSERVATIONS OF THE CAVITATION CLOUD AROUND A HIGH-SPEED SUBMERGED WATER-JET 査読有り

    H SOYAMA, Y YAMAUCHI, Y ADACHI, K SATO, T SHINDO, R OBA

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES B-FLUIDS AND THERMAL ENGINEERING　38　(2)　245-251　1995年5月

    ISSN：1340-8054

  274. Vibrations and Noises Associated with Severe Cavitation Erosion Arisen in a High-Specific-Speed Centrifugal-Pump 査読有り

    H. Soyama, R. Oba, K. Uranishi, H. Kato

    Proceedings of the International Symposium on Cavitation　225-232　1995年5月

  275. 中濃度遠心スラリ-ポンプの最適運転と最適脱気圧力 査読有り

    大場 利三郎, 李 受人, 伊藤 隆, 曹 樹良, 祖山 均, 平田 泰茂, 樋口 二郎

    ターボ機械　23　(4)　207-211　1995年4月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.23.207 　

    ISSN：0385-8839

  276. Ambient Pressure Effects upon Impinging Erosion Resulted by Highspeed Submerged Water-Jets

    Y. Yamauchi, H. Soyama, T. Ikohagi, R. Oba, K. Sato

    Proceedings of 4th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology　139-150　1995年4月

  277. A New Peening Process by Means of Submerged Cavitating Water-Jets

    K. Sato, Y. Yamauchi, H. Soyama, T. Ikohagi, R. Oba, F. Manabe

    Proceedings of 4th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology　437　437-448　1995年4月

  278. Unsteady Behavior of Cavitating Water Jet

    K. Takeya, H. Soyama, K. Sato, T. Ikohagi, R. Oba

    Proceedings of 4th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology　534-544　1995年4月

  279. 高速水中水噴流の壊食挙動に及ぼす周囲圧力の顕著な影響 査読有り

    山内 由章, 浅海 研悟, 祖山 均, 佐藤 一教, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　61　(583)　785-792　1995年3月

    DOI： 10.1299/kikaib.61.785 　

  280. HIGH-SPEED STEREO-OBSERVATIONS OF VIOLENT VIBRATIONS ASSOCIATED WITH 3 TYPES OF CAVITATION 査読有り

    H NAKA, H SOYAMA, K SAKAGAMI, R OBA, M YAMABE

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES B-FLUIDS AND THERMAL ENGINEERING　38　(1)　66-72　1995年2月

    ISSN：0914-8817

  281. SUITABLE REGION OF HIGH-SPEED SUBMERGED WATER JETS FOR CUTTING AND PEENING 査読有り

    Y YAMAUCHI, H SOYAMA, Y ADACHI, K SATO, T SHINDO, R OBA, R OSHIMA, M YAMABE

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES B-FLUIDS AND THERMAL ENGINEERING　38　(1)　31-38　1995年2月

    ISSN：1340-8054

  282. High-speed observations of the cavitation cloud around a high-speed submerged water jet

    Hitoshi Soyama, Yoshiaki Yamauchi, Yasunori Adachi, Kazunori Sato, Takenori Shindo, Risaburo Oba

    JSME International Journal, Series B: Fluids and Thermal Engineering　38　(2)　245-251　1995年

    出版者・発行元： JSME

    DOI： 10.1299/jsmeb.38.245 　

    ISSN：0914-8817

  283. 超高速ス-パキャビテ-ション翼形に発生する激しい振動に及ぼす前後縁微小形状差の顕著な影響 査読有り

    祖山 均, 仲 広徳, 阿部 淳平, 宮川 孝, 高橋 誠, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    ターボ機械　22　(10)　596-600　1994年10月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.22.596 　

    ISSN：0385-8839

  284. 種々の前縁形状の超高速ス-パキャビテ-ション翼形に発生する各種の振動 査読有り

    祖山 均, 井小萩 利明, 大場 利三郎, 仲 広徳, 宮川 孝, 桑子 浩

    ターボ機械　22　(9)　533-539　1994年9月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.22.533 　

    ISSN：0385-8839

  285. Development of Erosion in Highspeed Submerged-Water- Jets 査読有り

    Y. Yamauchi, H. Soyama, K. Sato, T. Ikohagi, R.Oba

    Proceedings of 17th IAHR Symposium　2　687-697　1994年9月

  286. Development Process of Severely Erosive Cavitation 査読有り

    R. Oba, H. Soyama, Y. Ito, T. Ichioka

    Proceedings of 17th IAHR Symposium　567-578　1994年9月

  287. Observations of Cavitation Associated with Severe Erosion in a Centrifugal Pump, Especially at a Low Flow Rate 査読有り

    H. Soyama, K. Uranishi, M. Tonosaki, H. Kato, R. Oba

    Proceedings of 17th IAHR Symposium　579-590　1994年9月

  288. キャビテ-ション・ノイズによる高速水中水噴流の構造解明 査読有り

    安達 保則, 祖山 均, 山内 由章, 佐藤 一教, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　60　(576)　2665-2670　1994年8月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.60.2665 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to establish a useful monitoring method for predicting the erosion induced by high-speed submerged water jets, we attempt to clarify the relation between the jet-structure and the cavitation noise arising around the free jets, by using two hydrophones, and also analyze the AE characteristics of the impulsive pressures induced by cavitation on the specimen of the impinging jets. It is found that the energies of high-frequency components in the jets change markedly with the injection pressure and the standoff distance. It is found that the AE characteristics are closely related to the impinging erosion.

  289. 高速水中水噴流ピ-ニング作用に対する曲面曲率の影響 査読有り

    山内 由章, 祖山 均, 安達 保則, 佐藤 一教, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　60　(576)　2671-2677　1994年8月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.60.2671 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to clarify curvature effects upon the peening action on a working surface resuling from impinging high-speed submerged waterjets, we systematically investigate the spatial distributions of the impulsive pressures induced by cavitation for several convex- and concave-cylindrical surfaces with various curvatures, by means of a pressure, sensitive film technique which can detect the spatial distributions easily. The distributions do not appreciably change with the curvature, except for the case when the cylinder diameter is less than the jetwidth. Expectedly, the impulsive pressures develop almost uniformly as far as the rear convex surface, even for a slender cylinder.

  290. 画像処理による渦キャビテ-ション解析 査読有り

    大場 光太郎, 祖山 均, 武田 渉, 猪岡 光, 大場 利三郎

    可視化情報　14　(54)　179-184　1994年7月

    出版者・発行元： The Visualization Society of Japan

    DOI： 10.3154/jvs.14.179 　

    ISSN：0916-4731

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    In order to clarify the mechanism of the severe erosion mainly resulted by the singular vortex cavitation, we carefully try to observe the vortex cavitation associated with the erosion around a butterfly valve by means of a high-speed video-camera, whose maximum framing rate is 40, 500 per seconds. The velocity of cavitating flow are measured with the correlation method, one of the digital-image processing-technique. It is worth noticing that the vortex cavitation develops in the boundary region between the main flow region, i. e., the orifice-jet, and the recirculating region. The cavitating vortex core consists of several tiny vortex cavitation. And the rotating velocity of the highly erosive vortex cavitation can be also detected by the technique.

  291. 超純水のキャビテ-ション特性(振動試験中の気泡核の挙動) 査読有り

    祖山 均

    日本機械学会論文集(B編)　60　(573)　1526-1531　1994年5月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.60.1526 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to establish the necessary conditions for cavitation tests using ultrapure water, relative air content rates, cavitation noises and bubbles rising from a vibratory cavitation test apparatus are carefully measured with respect to time. The bubble diameters are measured by the ascending velocities of the bubbles using an LDV. It is note worthy that the relative air content rates of ultrapure water are considerably scattered and the bubbles induced by vibration are smaller than those of tap and still water. The bubble sizes are comparable to the size of cavitation nuclei. The cavitation noises are always changing with time, especially the number of high amplitude acoustic pulses, however, there is no effect on water quality in the changes with time.

  292. バタフライ弁まわりの高壊食性渦キャビテ-ションの高速写真観察 査読有り

    祖山 均, 大場 光太郎, 武田 渉, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　60　(572)　1133-1138　1994年4月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.60.1133 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to clarify the mechanism of the severe erosion mainly resulting from the singular vortex cavitation, we carefully observe the vortex cavitation associated with the erosion around a butterfly valve by means of a high-speed video camera, whose framing rate is 40500 per second. The velocity of cavitating flow is measured by the digital-image processing technique. It is worth noting that the vortex cavitation develops in the boundary region between the main flow region, i. e., the orifice-jet, and the recirculating region. The cavitating vortex core consists of several tiny vortex cavitations. The rotating velocity of the highly erosive vortex cavitation can also be determined by this technique.

  293. 30 画像の積層化立体表示による高速水中水噴流の非定常挙動の解明

    祖山 均, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    可視化情報学会誌　14　(1)　123-126　1994年

    出版者・発行元： The Visualization Society of Japan

    DOI： 10.3154/jvs.14.Supplement1_123 　

    ISSN：0916-4731

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    Recently, submerged water-jets are very often applied for cutting, peening and cleaning. In such a jet-working-capacity, the shedding of cavitation clouds and the vortex cavitation around the jets are the most important factor. In order to clarify the mechanism of the shedding around the jets, we systematically observe the aspects of the jets, by means of a highspeed-video-camera, whose maximum framing rate is 40500 per second, by using a laser-light-sheets. And the digital images taken by the video camera are stacked to a stereoscopic display to examine the jets behavior changing with time. The cavitation clouds and the vortex cavitation are stereoscopically displayed by the digital image-processing-technique.

  294. Observations of the Cavitating Jet in a Narrow Watercourse 査読有り

    H. Soyama, T. Ikohagi, R. Oba

    Proc. 1994 (29th) Cavitation and Multiphase-Flow Forum (eds. O. Furuya and J. Katz, ASME, 1994)　FED-194　79-82　1994年

  295. 定常流れ場に置かれた翼形まわりの変動渦流れの数値シミュレ-ション 査読有り

    祖山 均, 大山 信, 阿部 淳平, 砂山 良彦, 山部 正博, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　60　(570)　446-451　1994年

    DOI： 10.1299/kikaib.60.446 　

    ISSN：0387-5016

  296. 高速水中水噴流のキャビテ-ション・ノイズ特性 査読有り

    安達 保則, 祖山 均, 山内 由章, 佐藤 一教, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　60　(571)　730-735　1994年

    DOI： 10.1299/kikaib.60.730 　

    ISSN：0387-5016

  297. 高速水中水噴流の壊食の発達過程 査読有り

    山内 由章, 祖山 均, 佐藤 一教, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　60　(571)　736-743　1994年

    DOI： 10.1299/kikaib.60.736 　

    ISSN：0387-5016

  298. 高速水中水噴流の非定常挙動と噴流壊食機構 査読有り

    山内 由章, 祖山 均, 佐藤 一教, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　60　(577)　2955-2960　1994年

    DOI： 10.1299/kikaib.60.2955 　

    ISSN：0387-5016

  299. キャビテ-ションを伴う超高速水中水噴流の高速写真観察 査読有り

    祖山 均, 山内 由章, 佐藤 一教, 井小萩 利明, 大場 利三郎, 大島 亮一郎

    日本機械学会論文集(B編)　59　(568)　3714-3719　1993年12月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.59.3714 　

    ISSN：0387-5016

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    This paper aims to clarify peculiar phenomena arising around a ultra high-speed submerged water jet accompanied by very severe cavitation. By means of a flow visualization technique with a xenon flash light, three kinds of water jets are carefully observed, and the spatial distributions of cavitation-pressure pulses around the jets are also measured with pressure-sensitive film. The effects of the working pressure and the shape of nozzles are clarified systematically. Thus, the characteristics and the structures of ultra high-speed cavitating submerged water jets are clearly shown.

  300. MARKED CHANGE IN SUBCAVITATION CASCADE PERFORMANCE RESULTING FROM A VERY SLIGHT MODIFICATION IN LEADING EDGES 査読有り

    H SOYAMA, T NARASAKA, R OBA, R OSHIMA, J SATOH, S TANABE, K SHIMMEI

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES B-FLUIDS AND THERMAL ENGINEERING　36　(4)　524-531　1993年11月

    ISSN：1340-8054

  301. Numerical Simulations of Fluctuating Vortical Flows around a Hydrofoil Operating in the Steady Flow

    H. Soyama, M. Ohyama, J. Abe, Y. Sunayama, M. Yamabe, R. Oba

    Proceedings of 5th International Symposium on Computational Fluid Dynamics　3　144-149　1993年8月

  302. サブキャビテ-ション領域における超高速平頭SC翼形まわりのベ-スベンテド特性の数値シミュレ-ション 査読有り

    大山 信, 阿部 淳平, 砂山 良彦, 祖山 均, 山部 正博, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　59　(562)　1913-1918　1993年6月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.59.1913 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to clarify supercavitating hydrofoil performance numerically, especially in the base-vented state at a low incidence, we try to make numerical simulations for three typical thin super cavitating hydrofoils with pseudo-Kirchhoff noses by means of the QUICK method. The precise water-tunnel tests on the supercavitating steady lift- and drag-performance for the foils are examined, after the marked effects of leading edge and the peculiar behavior of disc drag have been clarified. We find that the analyses agree well with the experiments, especially in the base-vented flow at low incidences, showing several interesting facts.

  303. 高速水中水噴流まわりのキャビテ-ション気泡雲の高速写真観察 査読有り

    祖山 均, 山内 由章, 安達 保則, 佐藤 一教, 進藤 丈典, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　59　(562)　1919-1924　1993年6月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.59.1919 　

    ISSN：0387-5016

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    In this paper, we attempt to clarify the jet structure and the behavior of severely erosive cavitation clouds around a high-speed submerged water-jet, using a high-speed movie camera with a framing rate of ten thousand frames. The effects of the injection pressure and the nozzle geometry on cavitation are also investigated. The experiments are performed with both a free jet and an impinging jet. It is clearly found that the cavitation clouds are periodically discharged. The cavitation clouds are also closely related to downstream instability and to the impinging erosion.

  304. 遠心ポンプに激しい壊食をもたらす特異渦キャビテ-ションの高速写真観察 査読有り

    祖山 均, 伊藤 幸雄, 曹 樹良, 大場 利三郎

    ターボ機械　21　(4)　215-219　1993年4月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.21.215 　

    ISSN：0385-8839

  305. 遠心ポンプに発生する高壊食性渦キャビテ-ションの観察 査読有り

    祖山 均, 岡村 共由, 斎藤 純夫, 加藤 洋治, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　59　(560)　1140-1144　1993年4月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.59.1140 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to predict pump erosion practically, severe erosion is systematically and precisely observed in a typical centrifugal pump of specific speed Ns=150(m, m3/min, rpm) in various test conditions in relation to types of cavitation, by means of erosion-depth measurements, noise detections, and cavitation-pressure pulse measurements through the paint method as well as the pressure-sensitive film method. The severe erosion directly result from the vortex cavitation, and the erosion rates are closely related to the size and the occurrence frequency of the vortex cavitation.

  306. ３種のキャビテ-ションに付随する激振の高速立体写真観察 査読有り

    仲 広徳, 祖山 均, 坂上 謙太郎, 大場 利三郎, 山部 正博

    日本機械学会論文集(B編)　59　(559)　691-695　1993年3月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.59.691 　

    ISSN：0387-5016

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    To facilitate improvement of the reliability of hydraulic machinery, detailed behavior of the violent vibrations is systematically observed by means of high-speed stereophotography for the Eppler hydrofoil. We can clearly observe the following three types of violent vibrations : (i) those resulting on a single attached cavity at a larger incidence α_i, (ii) those resulting on large travelling bubbles at a small α_i, (iii) the mixed type.

  307. 高速気中水噴流の壊食曲線の挙動 査読有り

    祖山 均, 新谷 昌之, 内田 俊彦, 樋口 二郎, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　59　(559)　707-712　1993年3月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.59.707 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to clarify the mechanism of water-jet erosion, we systematically investigate the erosion-standoff-distance curves, the erosion-time curves, and detailed aspects of the eroded surface for two typical types of nozzles, i.e., conical and cylindrical nozzles. Clearly, the erosion-time curves are markedly different at the 1st peak, at the valley and at the 2nd peak. Hence, the mechanism of erosion is significantly changed with an increase in the standoff distance χ.

  308. 103 画像による渦キャビテーション解析 査読有り

    大場 光太郎, 祖山 均, 武田 渉, 石原 正, 猪岡 光, 大場 利三郎

    可視化情報学会誌　13　(2)　13-18　1993年

    出版者・発行元： The Visualization Society of Japan

    DOI： 10.3154/jvs.13.Supplement2_13 　

    ISSN：0916-4731

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    In order to clarify the mechanism of the severe erosion mainly resulted by the singular vortex cavitation, we carefully try to observe the vortex cavitation associated with the erosion around a butterfly valve by means of a high-speed video-camera, whose framing rate is 40500 per seconds. The velocity of cavitating flow are measured by using the digital-image processing-technique. It is worth noticing that the vortex cavitation develops in the boundary region between the main flow region, i.e., the orifice-jet, and the recircurating region. The cavitating vortex core consists of several tiny vortex cavitation. And the rotating velocity of the highly erosive vortex cavitation can be also detected by the technique.

  309. 高速水中水噴流のカッティング領域とピ-ニング領域 査読有り

    山内 由章, 祖山 均, 安達 保則, 佐藤 一教, 進藤 丈典, 大場 利三郎, 山部 正博, 大島 亮一郎

    日本機械学会論文集(B編)　59　(557)　16-22　1993年1月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.59.16 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to establish techniques of cutting, drilling, peening and flushing by high-speed submerged water-jets, we systematically observe the eroded surface on aluminum-alloy test-pieces in relation to the aspects of cavitating jets, especially for the impinging jet through lucite-test-pieces, for several types of nozzles. The impulsive pressures induced by the impinging jets are also measured by means of pressure-sensitive film. It is concluded that the erosion characteristics are quite different in two regions differentiated by the standoff distance. Cylindrical, small and deep pits occur in one of the regions, while small lots of plastic deformations occur in the other region. The former is suitable for cutting, while the latter is for peening.

  310. キャビテ-ション壊食ピットの寸法効果 査読有り

    祖山 均

    日本機械学会論文集(B編)　58　(555)　3366-3372　1992年11月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.58.3366 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to clarify the scaling effects on cavitation erosion, erosion pits are carefully measured using a digital image processing technique for four similar flat-hydrofoils with chord length C from 53mm to 160mm, corresponding to the cavitation aspects, under similar conditions of cavitation-nuclei size-distribution in the test water, flow velocity, angle of attack and cavitation number. Because the cavitation intensity is correspond to types of cavitation and it is also associated with cavitation-nuclei size-distribution and flow velocity. The erosion intensity I_<ER>, that is defined by the diameter of erosion pits and the pitting rate, is determined to be a power law : I_<ER> ∝ C^n. In the average erosion intensity over the hydrofoils, the exponent n is 2, while at the maximum local erosion intensity, the exponent n is 4.5. The erosion pits predominantly result from the vortex cavitation.

  311. 高速水中水噴流試験における試料水中のキャビテ-ション核の挙動 査読有り

    山内 由章, 祖山 均, 安達 保則, 井小萩 利明, 大場 利三郎

    日本機械学会論文集(B編)　58　(554)　2947-2952　1992年10月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.58.2947 　

    ISSN：0387-5016

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    To elucidate clear the behavior of ambient-and inflow-cavitation-nuclei distributions associated with high-speed submerged water-jet tests, we systematically measured the distributions, and the change in them with time by means of a Coulter counter. These distributions are one of the most dominant parameters in all ambient and inflow types of cavitation. It was shown that our test facility is very suitable for high-speed submerged-water-jet tests, and it was also noted that the distributions varied in the test water with high-pressure treatment applied by a plunger pump.

  312. Marked Effects of Leading Edge upon Supercavitating Hydrofoil Performance 査読有り

    J. Abe, H. Soyama, Y. Ito, H. Kuwako, R. Oba

    Proceedings of 16th IAHR Symposium　575　575-584　1992年9月

  313. 小キャビテ-ション係数まで性能が変化しない高比速度カプラン水車用適列翼形 査読有り

    祖山 均, 奈良坂 力, 大場 利三郎, 大島 亮一郎, 佐藤 譲之良, 田辺 誠一, 震明 克真

    日本機械学会論文集(B編)　58　(549)　1361-1366　1992年5月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.58.1361 　

    ISSN：0387-5016

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    In order to find low-drag thin hydorfoils in cascades applicable to Kaplan turbines, we systematically investigate the subcavitating perfomance and the cavitation aspects around circular-shape hydrofoils for two cascade arrangements of various cavitation numbers and incidences. Our previous paper showed that the separation bubble near the leading edge, especially a long bubble, markedly increases the drag for thin hydrofoils in the cascade of present interest. Hence we investigate the behavior of the long bubble here. We try to suppress the long bubble, so that there is a marked increase in drag, by applying accelerating cascade effects of high-cambered hydrofoils effectively. We find a superior cascade hydorfoil, whose perfomance scarcely changes with cavitation number.

  314. 微小前縁形状差によるサブキャビテ-ション翼列性能の著変 査読有り

    祖山 均, 奈良坂 力, 大場 利三郎, 大島 亮一郎, 佐藤 譲之良, 田辺 誠一, 震明 克真

    日本機械学会論文集(B編)　58　(548)　1283-1288　1992年4月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.58.1283 　

    ISSN：0387-5016

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    For the first step to find low-drag thin hydrofoils in cascade applicable to Kaplan-turbines, the subcavitating performance and the corresponding cavitation aspects for two different hydrofoils whose shapes are quite the same except the neighborhood of the leading edge within one percent chord. The leading edges are somewhat modified, for two cascade arrangements of a pitch-chordratio t/l=1.14 and of two cascade angles θ_1=23°and 35°, for various cavitation numbers and various incidences. Clearly, a marked change in drag is resulted from such a very small modification around the edge, which is closely related to the boundary layer separation around the leading edge. It is also suggested to the suitable modifications without separation bubble.

  315. Cavitation Observations of Severely Erosive Vortex Cavitation Arising in a Centrifugal Pump 査読有り

    H. Soyama, H.Kato, R. Oba

    Proc. Institut. Mech. Eng., Cavitation, Int. Conf. (ed. E. Grist, Mech. Engng. Pub. Ltd., 1992, Suffolk)　103-110　1992年

  316. A STUDY ON PEENING BY SUBMERGED ULTRA-HIGH-SPEED WATER-JETS 査読有り

    K SATO, H SOYAMA, Y YAMAUCHI, T IKOHAGI, R OBA, R OSHIMA

    JET CUTTING TECHNOLOGY　13　413-424　1992年

  317. SEM Observations on the Progress of Rapid Cavitation Erosion Arisen in a Typical Centrifugal Pump 査読有り

    H. Soyama, Y. Ito, T. Ichioka, R. Oba, H. Kato

    Cavitation and Multiphase Flow Forum　FED-109　193-198　1991年7月

  318. 脈動流下の分岐管のキャビテ-ションの挙動 査読有り

    池田 隆治, 伊藤 幸雄, 正路 良孝, 祖山 均

    日本機械学会論文集(B編)　57　(537)　1530-1534　1991年5月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.57.1530 　

    ISSN：0387-5016

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    To clarify the capacity effect by cavitation bubbles, the cavitation aspects and the vibrational acceleration were studied experimentally in pulsating flows through a branch duct. When the pulsation is given on the upstream side, the wall pressure and the flow velocity fluctuate in phase, while when the pulsation is given on the downstream side, there is a phase difference of 900 between them. The incipient and the desinent cavitation number have approximately the same value. The characteristics of such pulsations are independent of the pulsating conditions and the types of cavitation.

  319. The Severe Erosion Monitoring by Detecting Cavitation Noise 査読有り

    H. Soyama, K. Tani, R. Oba, Y. Ito, H. Kato

    Proc. Symp. Hydroacoustic Facilities, Instrumentation, and Experimental Techniques (eds. T.M. Farabee and R.E. Arndt, ASME, 1991)　NCA-10　37-41　1991年

  320. 遠心ポンプにおける激しいキャビテ-ション壊食の発達過程(第１報，顕著な上流キャビテ-タの影響) 査読有り

    祖山 均, 伊藤 幸雄, 市岡 丈彦, 浦西 和夫, 加藤 洋治, 大場 利三郎

    ターボ機械　18　(12)　691-698　1990年12月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.18.691 　

    ISSN：0385-8839

  321. 遠心ポンプにおける激しい壊食の発達過程(第２報，壊食破面のSEM観察) 査読有り

    祖山 均, 伊藤 幸雄, 市岡 丈彦, 加藤 洋治, 大場 利三郎

    ターボ機械　18　(12)　699-707　1990年12月

    出版者・発行元： Turbomachinery Society of Japan

    DOI： 10.11458/tsj1973.18.699 　

    ISSN：0385-8839

  322. Scaling Effects on Cavitation Noise 査読有り

    H. Soyama, Y. Ito, R. Oba

    Proc. Int. Symp. on Cavitation Noise and Erosion in Fluid Systems (eds. R.E.A. Arndt, M.L. Billet and W.K. Blake, ASME, 1989)　FED-88　41-46　1989年12月

  323. 高比速度カプラン水車用翼列のサブキャビテ-ション性能(第１報，３％厚みの優秀適列翼形) 査読有り

    奈良坂 力, 大場 利三郎, 祖山 均, 佐藤 譲之良, 和田 靭彦, 田辺 誠一

    日本機械学会論文集(B編)　55　(519)　3397-3402　1989年11月

    DOI： 10.1299/kikaib.55.3397 　

  324. キャビテ-ション衝撃圧に対する寸法効果 査読有り

    伊藤 幸雄, 大場 利三郎, 祖山 均, 緒方 宏幸, 岡村 共由, 須藤 純男, 池田 隆治

    日本機械学会論文集(B編)　54　(506)　2727-2733　1988年10月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.54.2727 　

    ISSN：0387-5016

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    As a first step to clarifying the mechanism of scale effects on cavitation erosion, cavitation-induced shock pressure pulses were carefully investigated around four similar flat hydrofoils, from 53mm to 160mm in a chord length C, under a so-called"true similar conditions"of the same flow velocity, incidence and cavitation number as well as almost the same nuclei distribution in the test water, within the subcavitation region. Under these similar conditions, no marked scale effects on the mean pressure are recognized. When C is large, very large U-shaped vortex cavitation bubbles grow and predominantly collapse, resulting in very high locally concentrated pressure pulses on the foil surface. On the other hand, a large number of moderate pressure pulses attack the surface in a smaller C.

  325. キャビテ-ションを伴う翼形に発生する気泡大脱落 査読有り

    伊藤 幸雄, 大場 利三郎, 祖山 均, 奈良坂 力, 大島 亮一郎

    日本機械学会論文集(B編)　54　(503)　1555-1559　1988年7月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/kikaib.54.1555 　

    ISSN：0387-5016

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    To improve the physical understanding of the fatal "violent vibration" in the near-transition range, the "abrupt cavity separations" associated with the vibration were precisely observed in a water flow around two-dimensional hydrofoils, for various angles of incidence and cavitation numbers, by means of high-speed photography. The cavity separation is a periodic phenomenon that the subcavitating cavity and the supercavitating cavity form alternatively between several spanwise locations, accompanied with a bubble cloud shedding from the subcavitation cavity. The cavity separation line becomes highly distorted immediately after the shedding.

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MISC 257

  1. Laser Cavitation Peening for Improvement of Fatigue Properties of Metallic Materials 国際誌 招待有り

    Hitoshi Soyama

    Metal Finishing News　25　(5)　56-59　2024年9月

    出版者・発行元： Metal Finishing News

  2. 連載 ピーニング技術の紹介 第3回 キャビテーションピーニングの特徴および実例 招待有り 査読有り

    祖山均

    日本ばね学会会報　(633)　3-6　2024年9月

    出版者・発行元： 日本ばね学会

  3. 連載 ショットピーニングの原理・応用・未来〔6〕ショットレスピーニング２－キャビテーションピーニング－ 招待有り

    祖山均

    機械と工具　14　(7)　68-74　2024年7月10日

  4. Development of Torsion Fatigue Tester to Evaluate Surface Modification Layer of 3D-Metal 国際誌 招待有り

    Hitoshi Soyama, Chieko Kuji

    Metal Finishing News　24　(5)　52-55　2023年9月

    出版者・発行元： Metal Finishing News

  5. 東北大学大学院工学研究科ファインメカニクス専攻 材料メカニクス講座 知的計測評価学分野—Department of Finemechanics, Graduate School of Engineering, Tohoku University Intelligent Sensing of Materials, Materials Physics and Engineering

    祖山 均, 久慈 千栄子

    ターボ機械 = Turbomachinery　50　(12)　756-762　2022年12月

    ISSN： 0385-8839

  6. Water Jet, Pulsed Laser and Ultrasonic Cavitation Peening: Comparison with Shot Peening 国際誌 国際共著 招待有り

    Hitoshi Soyama, Alexander M. Korsunsky

    Metal Finishing News　23　(5)　54-56　2022年9月

    出版者・発行元： Metal Finishing News

  7. 表面テクスチャリングによる機能性放熱表面の創生

    久慈 千栄子, 石井 将之, 吉川 隆一, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2022　OS1802　2022年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemm.2022.os1802 　

    eISSN： 2424-2845

  8. X線回折法による2次元検出器を用いたアモルファス合金の局所結晶化調査

    久慈 千栄子, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2022　OS0502　2022年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemm.2022.os0502 　

    eISSN： 2424-2845

  9. 圧子押込み試験による金属材料の機械的表面改質層の弾性および塑性特性の評価法の提案

    祖山 均, 久慈 千栄子

    M&M材料力学カンファレンス　2022　OS0517　2022年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemm.2022.os0517 　

    eISSN： 2424-2845

  10. 核破砕中性子源水銀標的の耐久性向上に向けた研究開発(1)ガス気泡の損傷抑制効果のメカニズムと損傷観察結果

    粉川広行, 川島広之, 有吉玄, 涌井隆, 猿田晃一, 直江崇, 羽賀勝洋, 二川正敏, 祖山均, 久慈千栄子, 伊藤啓, 田中伸厚

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2022　2022年

  11. 核破砕中性子源水銀標的の耐久性向上に向けた研究開発(2)気泡崩壊に伴う局所衝撃力における支配因子

    川島広之, 粉川広行, 二川正敏, 祖山均, 久慈千栄子, 田中伸厚

    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM)　2022　2022年

  12. キャビテーションピーニングを用いた表面改質方法 招待有り 査読有り

    祖山均

    トライボロジスト　66　(12)　912-918　2021年12月

    出版者・発行元： 日本トライボロジー学会

  13. Improvement of Fatigue Properties of Magnesium Alloy by Cavitation Peening Using a Submerged Water Jet and a Pulse Laser 国際誌 招待有り

    Hitoshi Soyama

    Metal Finishing News　22　(5)　54-57　2021年9月

    出版者・発行元： MFN International

  14. キャビテーション噴流式材料試験(ASTM G134)の改訂について 招待有り 査読有り

    祖山均

    ターボ機械　49　(2)　65-72　2021年2月10日

    出版者・発行元： ターボ機械協会

  15. Cavitation Abrasive Surface Finishing (CASF) for the Improvement of Fatigue Strength of Titanium Alloy Ti6Al4V Manufactured by Electron Beam Melting 国際誌 国際共著 招待有り

    Hitoshi Soyama, Daniel G. Sanders

    Metal Finishing News　21　(5)　56-58　2020年9月

    出版者・発行元： MFN International

  16. テッポウエビに倣うキャビテーションの発生機構の開発

    祖山 均, 田中 麻友, 滝口 尚, 山本 松男

    東北支部総会・講演会 講演論文集　2020.55　111_paper　2020年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmeth.2020.55.111_paper 　

    eISSN： 2424-2713

  17. 3次元積層造形したチタン合金Ti-6Al-4Vのキャビテーション損傷性

    佐々木 裕章, 祖山 均

    東北支部総会・講演会 講演論文集　2020　(0)　162_paper　2020年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmeth.2020.55.162_paper 　

  18. Comparison of Shot peening, Cavitation Peening and Submerged Laser Peening on Improvement of Fatigue Strength of Additive Manufactured Metal 招待有り

    Hitoshi SOYAMA

    Metal Finishing News　20　(5)　56-58　2019年9月

  19. キャビテーション噴流による口腔バイオフィルム除去

    山田純輝, 滝口尚, 祖山均, 山本松男

    砥粒加工学会学術講演会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

  20. Comparison of Various XRD Methods on Evaluation of Residual Stress Introduced by Submerged Laser Peening 招待有り

    Hitoshi SOYAMA

    Metal Finishing News　19　(5)　54-57　2018年9月

  21. インプラント周囲炎の改善を目指して 招待有り

    山田 純輝, 滝口 尚, 祖山 均, 山本 松男

    ザ・クイテッセンス　37　(7)　1484-1485　2018年7月

    ISSN： 0286-407X

  22. キャビテーションピーニングの概要と機械材料・部品への適用 招待有り

    祖山 均

    メカニカルサーフェス・テック　(44)　29-31　2018年6月

  23. キャビテーション噴流による洗浄 招待有り

    祖山 均

    産業洗浄　(21)　23-29　2018年4月

  24. 水中レーザピーニングの加工能力における気泡径の影響

    佐々木裕章, 伊賀由佳, 祖山均

    第19回キャビテーションに関するシンポジウム, 札幌(2018.10.18-19(19)), No. 25　2018年

  25. キャビテーション加工 招待有り

    祖山 均

    砥粒加工学会誌　61　(12)　643-646　2017年12月

  26. Key Factors on Cavitation Peening 招待有り

    祖山 均

    Metal Finishing News　18　(4)　56-58　2017年7月

  27. キャビテーションピーニングの最近の研究

    祖山均

    ふぇらむ　22　(4)　176-180　2017年4月1日

    出版者・発行元： 日本鉄鋼協会

    ISSN： 1341-688X

  28. Experimental verification of the hydrogen concentration around a crack tip using spot X-ray diffraction

    O. Takakuwa, T. Fujisawa, H. Soyama

    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY　41　(48)　23188-23195　2016年12月

    DOI： 10.1016/j.ijhydene.2016.10.083 　

    ISSN： 0360-3199

    eISSN： 1879-3487

  29. Mechanical Surface Treatment of Duralumin by Laser Abrasion and Laser Cavitation

    Hitoshi Soyama

    Metal Finishing News　17　(4)　56-59　2016年7月1日

  30. 1203 水中キャビテーション噴流による壊食に関する基礎的研究 : ノズル形状の影響(流体工学I)

    笠原 宗一郎, 岡田 貴士, 山本 晃平, 關 正憲, 祖山 均

    講演論文集　2016　(54)　"1203-1"-"1203-2"　2016年2月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  31. 133 テッポウエビによるキャビテーションとパルスレーザによる気泡の類似性

    祖山 均

    講演論文集　2016　(51)　63-64　2016年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  32. 流動キャビテーションの洗浄および化学反応への有効利用

    祖山 均

    ケミカルエンジヤリング　61　(1)　24-30　2016年1月1日

    出版者・発行元： 化学工業社

    ISSN： 0387-1037

  33. 203 微小圧子押込み試験による生体鉱物の機械的特性の評価(材料力学I)

    星野 純輝, 松田 究平, 高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2015　(51)　"203-1"-"203-2"　2015年9月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  34. J0320103 微小部X線回折測定によるき裂先端部への局所的水素凝集挙動の評価

    高桑 脩, 藤沢 拓弥, 祖山 均

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2015　"J0320103-1"-"J0320103-3"　2015年9月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Here the present paper proposes a method employing micro-area X-ray diffraction analysis to evaluate local hydrogen concentration behavior. Hydrogen concentrating around a crack tip significantly accelerates crack propagation in metals, i.e., hydrogen embrittlement. The concentration behavior of hydrogen has not been revealed yet. In order to solve mechanism of hydrogen embrittlement, hydrogen concentration behavior in local area, e.g., a crack tip, has to be cleared by not only a numerical analysis but also an experimental approach. The present study takes notice of hydrogen-induced lattice strain and X-ray diffraction was employed to detect variation of lattice spacing before and after hydrogen charging. Here we demonstrate using X-ray diffraction applied to a micro area that hydrogen concentrates around an elastic-plastic boundary at vicinity of a crack.

  35. G0300901 レーザキャビテーションによるジュラルミンの機械的表面改質

    祖山 均, 上野 祐幸

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2015　"G0300901-1"-"G0300901-3"　2015年9月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Pulse laser produces two kinds of shock wave related to laser abrasion and bubble collapse. In the case of laser peening, the shock wave induced by laser abrasion in water was normally used. However, the shock wave induced bubble collapse can be also used for the mechanical surface treatment. In the present paper, it was revealed that the noise corresponding to the shock wave by bubble collapse produced by pulse laser was stronger than that of laser abrasion and we demonstrated that the pulse laser at the present condition can be applied for the mechanical surface treatment.

  36. 機械工学年鑑，7. 流体工学

    西山秀哉, 福西祐, 伊澤精一郎, 浅井圭介, 澤田恵介, 孫明宇, 祖山均, 石本淳, 山本悟, 伊賀由佳, 須藤誠一, 中野政身, 佐藤岳彦, 高奈秀匡, 徳増崇, 米村茂, 早瀬敏幸, 石川拓司

    日本機械学会誌　118　(1161)　27-33　2015年8月5日

    出版者・発行元： 日本機械学会

  37. Basis for Classification between Cavitation Peening and Water Jet Peening 招待有り

    Hitoshi Soyama

    Metal Finishing News　16　(4)　58-60　2015年7月

  38. 305 キャビテーションピーニングを施した鋼ローラの疲労寿命に及ぼす表面性状の影響(機素潤滑設計I)

    永橋 優太, 關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩

    講演論文集　2015　(53)　"305-1"-"305-2"　2015年2月27日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  39. 逆問題解析を用いた機械的表面改質を施したジュラルミンの降伏応力の評価

    上野 祐幸, 祖山 均

    計算力学講演会講演論文集　2014　(27)　867-869　2014年11月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-026X

  40. B-24 膝部と大腿部の計測による膝部の揺動の検出(人体計測,パラリンピック1)

    祖山 均

    シンポジウム: スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス講演論文集　2014　"B-24-1"-"B-24-5"　2014年10月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to reduce risk of gonalgia at middle age and iliotibial band syndrome, i.e. IT band syndrome, which is called as runner's knee, biomechanics movement of knee at running and jogging is key point. Too big fluctuation in the perpendicular to the running direction might be a source of gonalgia. When a runner can recognize proper movement at running by himself, the risk of runner's knee might be reduced. In the present paper, in order to recognize the proper movement of knee, an evaluation method of the fluctuation of knee was proposed. The movement of knee was evaluated by detecting difference between knee and thigh using a high speed video camera and pattern recognition of image processing. In order to investigate a possibility of reducing method by sole insert, the fluctuation of the knee was measured changing with shoe and sole insert. It was concluded that the fluctuation of the knee could be measured by a high speed video camera and image processing.

  41. G0410204 表面硬化処理を施した低ヤング率チタン合金で試作した脊椎固定器具の耐久性([G041-02]機械材料・材料加工部門一般セッション(2),機械材料・材料加工部門)

    成田 健吾, 新家 光雄, 仲井 正昭, 蘇亜拉図, 祖山 均, 高桑 脩

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2014　"G0410204-1"-"G0410204-2"　2014年9月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Ti-29Nb-l3Ta-4.6Zr alloy (TNTZ) is expected to be used as biomedical applications such as a spinal fixation device. For a practical application, high durability of the spinal fixation device is required in order to ensure mechanical safety. The durability of the spinal fixation device with a rod made of TNTZ subjected to a surface hardening treatment was investigated in this study. The rod was prepared through a levitation melting, a hot-forging at 1273K, a solution treatment at 1063K for 3.6 ks subsequently water quenching, machining and finally a cavitation peening (CP) treatment for surface hardening (TNTZ-CP rod). Microstructure was observed using transmission electron microscopy (TEM). The durability was evaluated by compressive fatigue test applied to the spinal fixation device. Nano-scale graines were observed at the surface of the TNTZ-CP rod. The nanocrystalization was caused by the CP treatment. The compressive fatigue strength of the spinal fixation device with the TNTZ-CP rod was higher than that of spinal fixation device with a non-CP treated TNTZ rod.

  42. 313 ステンレス鋼の粒内・粒界における押込み変形に及ぼす水素の影響(フェロー賞対象講演I)

    眞野 優太, 高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2014　(50)　61-62　2014年9月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  43. 111 水噴流加速式循環型ショットピーニングによる孔付きジュラルミン板の疲労強度向上(材料工学・材料力学I)

    上野 祐幸, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2014　(50)　1-2　2014年9月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  44. 122 応力測定によるステンレス鋼の局所的水素量評価法の提案(材料工学・材料力学II)

    高桑 脩, 藤沢 拓弥, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2014　(50)　15-16　2014年9月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  45. OS1007 オーステナイト系ステンレス鋼の水素侵入に及ぼす表面応力の影響とその相互作用

    高桑 脩, 眞野 優太, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2014　"OS1007-1"-"OS1007-2"　2014年7月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to reveal the effect of surface stress on the invasion of austenitic stainless steel by hydrogen and its interaction, thermal desorption analysis and X-ray diffraction stress measurements were conducted on hydrogen charged specimens after surface finishing. The obtained results show tensile residual accelerated invasion by hydrogen by 2.7 times compared to the case of which compressive residual stress was introduced. In addition, the stress was varied due to the presence of hydrogen as a reactive stress was generated by base metal against increase in the volume. This reactive stress was defined as hydrogen-induced compressive stress. It had a close relation with hydrogen content.

  46. OS1006 微小圧子押込み試験によるオーステナイト系ステンレス鋼の局所的水素侵入評価

    眞野 優太, 高桑 脩, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2014　"OS1006-1"-"OS1006-3"　2014年7月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to investigate the relationship between hydrogen induced hardening of austenitic stainless steel and the hydrogen content, the spherical micro-indentation tests and thermal desorption analyses have been conducted on hydrogen charged austenitic stainless steel JIS SUS316L. Hydrogen has been charged by using cathodic method. In order to change the hydrogen content, current density and charging time are changed from 0.01 mA/mm^2 to 1.0 mA/mm^2, from 0 h to 48 h respectively. The obtained results show the hardness increase along with charging current density and charging time. Hydrogen content also depends on the charging current density and charging time. These relationships result in the linear correlation between hydrogen induced hardening of austenitic stainless steel and the hydrogen content. Hydrogen enhanced hardening might be due to dislocation-pinning effect of hydrogen. Thus there is a possibility to apply micro-indentation tests for measurements of hydrogen content.

  47. OS1005 キャビテーションピーニングを用いた残留応力改善によるステンレス鋼の水素脆化抑止

    祖山 均, 高桑 脩

    M&M材料力学カンファレンス　2014　"OS1005-1"-"OS1005-2"　2014年7月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to realize sustainable society using hydrogen for main energy source, hydrogen embrittlement is big issue to be solved. As hydrogen embrittlement is accelerated near crack tip region where tensile stress exists, improvement of residual stress, i.e., change of residual stress from tension to compression, might suppress the hydrogen embrittlement. In the present paper, the crack propagation of stainless steel exposed to hydrogen was examined considering the residual stress on the surface. The tensile residual stress was introduced by an angle grinder, then the residual stress was improved by cavitation peening. Cavitation peening was a peening method in the same way as shot peening using cavitation impacts produced by a cavitating jet, i.e., a submerged water jet. It was revealed that the crack propagation rate of the specimen in which tensile residual stress was introduced and exposed to hydrogen was suppressed by improving residual stress using cavitation peening.

  48. OS1008 水素チャージしたSCM435材のキャビテーションピーニングによる亀裂進展の抑止

    熊谷 直輝, 高桑 脩, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2014　"OS1008-1"-"OS1008-2"　2014年7月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to investigate suppression of fatigue crack growth in hydrogen-charged chrome molybdenum steel SCM 435 by cavitation peening employing a cavitating jet in water, a load controlled plate bending fatigue tests were conducted with load stress of 400 MPa after cathodic hydrogen charging with and without cavitation peening. The obtained results show crack growth rate were significantly accelerated by hydrogen charging. Number of cycle to failure from crack initiation of hydrogen-charged specimen increase 2.66 times by cavitation peening compared to an untreated one. It might be due to introducing compressive residual stress by cavitation peening.

  49. GS03 円孔を有するジュラルミン板の疲労強度における機械的表面処理の影響

    祖山 均, 武尾 文雄

    M&M材料力学カンファレンス　2014　"GS03-1"-"GS03-3"　2014年7月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Mechanical surface treatments such as shot peening and cavitation peening are useful techniques to enhance fatigue strength of metallic materials. In order to establish mechanical surface treatments of mechanical components, the effects of geometry on enhancement of fatigue strength should be investigated. In the present paper, a plate with a hole as a typical shape, which had a corner and inner wall, was treated. The tested material was Duralumin Japanese Industrial Standards JIS A2017-T3. The plate was treated by shot peening and cavitation peening. Although the fatigue life of shot peened specimen was shorter than that of non-peened specimen, cavitation peening could improve fatigue life when the cavitation bubbles were shed and collapsed on the inner wall surface.

  50. Cavitation S Peening

    H. Soyama

    The Shot Peener　28　(3)　16-20　2014年7月1日

    出版者・発行元： Electronics Inc.

  51. Evaluation of Crack Initiation and Propagation of Stainless Steel Treated by Cavitating Peening Using a Load Controlled Plate Bending Fatigue Tester

    H. Soyama

    Metal Finishing News　15　(4)　60-62　2014年7月1日

  52. 119 ステンレス鋼への水素侵入に及ぼす表面仕上げの影響

    高桑 脩, 眞野 優太, 祖山 均

    講演論文集　2014　(49)　39-40　2014年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  53. 136 陽極酸化法を用いたヘマタイトの作製とその熱電変換特性

    十二町 直哉, 祖山 均

    講演論文集　2014　(49)　73-74　2014年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  54. 118 超微細粒金属の力学特性に及ぼす引張り予ひずみの影響

    魚路 知生, 青柳 吉輝, 祖山 均

    講演論文集　2014　(49)　37-38　2014年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  55. 126 クロムモリブデン鋼の下限界応力拡大係数範囲に及ぼすキャビテーションピーニングの影響

    熊谷 直輝, 高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2014　(49)　53-54　2014年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  56. Effect of nozzle geometry on aggressivity of cavitating jet for cavitation erosion test and applications

    Satoshi Nishimura, Osamu Takakuwa, Hitoshi Soyama

    Fluid Mechanics and its Applications　106　283-302　2014年

    出版者・発行元： Kluwer Academic Publishers

    DOI： 10.1007/978-94-017-8539-6_12 　

    ISSN： 0926-5112

  57. 1405 疲労亀裂の発生および進展挙動に及ぼす転位挙動と結晶方位の影響

    今井 祐紀, 青柳 吉輝, 祖山 均

    計算力学講演会講演論文集　2013　(26)　"1405-1"-"1405-2"　2013年11月2日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-026X

  58. 1402 インデンテーション試験および結晶塑性解析を用いた粒界における力学特性の評価

    佐久間 翔, 青柳 吉輝, 祖山 均

    計算力学講演会講演論文集　2013　(26)　"1402-1"-"1402-2"　2013年11月2日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-026X

  59. OS2103 水素添加後のオーステナイト系ステンレス鋼表面層のビッカース硬さに対する押込み荷重の影響

    高桑 脩, 眞野 優太, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2013　"OS2103-1"-"OS2103-2"　2013年10月12日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to reveal the effect of indentation load on Vickers hardness of austenitic stainless steel after hydrogen charging, the Vickers hardness measurements have been conducted with three different indentation load of 0.49, 1.96 and 9.80 N. The obtained results show the Vickers hardness increases along with hydrogen charging time and the increase in the Vickers hardness depends on magnitude of indentation load. In the load of 0.49 N and 9.80 N, the Vickers hardness has a maximum value of 3.04 and 2.04 GPa which is 1.58 and 1.15 times larger than value of 1.73 and 1.70 GPa before hydrogen charging, respectively. It might be due to effect of hydrogen concentration gradient in respect to depth on deformation during indentation.

  60. 201 ステンレス鋼の下限界応力拡大係数範囲に及ぼすショットピーニングの影響(材料力学I)

    内藤 暁馬, 高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2013　(49)　31-32　2013年9月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  61. 202 ステンレス鋼表面層のマクロ歪およびミクロ歪に及ぼす水素の影響(材料力学I)

    眞野 優太, 高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2013　(49)　33-34　2013年9月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  62. 312 亜酸化銅太陽電池の出力に及ぼす結晶粒面積の影響(材料工学II)

    蓮田 健太, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2013　(49)　93-94　2013年9月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  63. G031042 衝撃力の計測による圧縮残留応力の推定([G031-04]材料力学部門,一般セッション : 残留応力溶接部)

    内藤 暁馬, 高桑 脩, 祖山 均

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2013　"G031042-1"-"G031042-5"　2013年9月8日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In this paper, the distribution of compressive residual stress caused by shot peening and cavitation peening was estimated by measurements of impact. It is known that the fatigue strength of metallic materials can be improved by introducing compressive residual stress induced by impact during peening process. The compressive residual stress at near surface and its distribution are important factors for improvement of the fatigue strength. In the case of shot peening, it is possible to estimate the distribution of compressive residual stress by numerical simulation using Hertz contact theory. However in the case of cavitation peening, it is hard to estimate residual stress distribution by numerical simulation. In this study, in order to estimate the distribution of compressive residual stress introduced by using shot peening and cavitation peening, plastic deformation pit and impact were measured. It is said that the compressive residual stress introduced region obtained by X-ray diffraction method can estimate by the maximum applied stress obtained by impact measurements and pit shape.

  64. G031041 2D法を用いた残留応力測定に関する計測条件の最適化([G031-04]材料力学部門,一般セッション : 残留応力溶接部)

    高桑 脩, 祖山 均

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2013　"G031041-1"-"G031041-5"　2013年9月8日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to optimize the conditions for residual stress measurement using a two-dimensional X-ray diffraction in terms of both efficiency and accuracy, the measurements were conducted on two specimens made of stainless steel in this study. The two specimens were treated by annealing and a cavitating jet in air so as to realize large grain and introduce residual stress. The specimens were oscillated in the ω- direction, representing a right-hand rotation of the specimen about the incident X-ray beam. The range of the oscillation, Δω, was varied and optimum Δω was determined. Moreover, combinations of the tilt angle between the specimen surface normal and the diffraction vector, ψ, with the rotation angle about its surface normal, φ, have been studied with a view to find the most optimum condition. The results show that the use of ω oscillations is an effective method for improving analysis accuracy, especially for large grain metals. The standard error rapidly decreased with increasing range of the co oscillation, especially for the annealed specimen which generated strong diffraction spots due to its large grain size.

  65. キャビテーションピーニング

    祖山 均

    日本ばね学会会報　(503)　4311-4312　2013年8月1日

    出版者・発行元： 日本ばね学会

  66. Enhancing the Resistance to Hydrogen Embrittlement in Stainless Steel by Cavitation Peening

    Osamu Takakuwa, Hitoshi Soyama

    Metal Finishing News　14　(4)　58-61　2013年7月1日

  67. 渦電流法によるSUS316Lステンレス鋼の残留応力の評価

    祖山 均

    検査技術　18　(5)　6-10　2013年5月1日

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 1342-9825

  68. 147 キャビテーション気泡の崩壊衝撃力におけるベンチュリノズルの出口形状および液温の影響(流体工学III,一般講演)

    田口 昂宏, 祖山 均

    講演論文集　2013　(48)　96-97　2013年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  69. 149 キャビテーション噴流の加工能力の計測法の比較検討(流体工学IV,一般講演)

    祖山 均, 内藤 暁馬

    講演論文集　2013　(48)　100-101　2013年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  70. 148 キャビテーション噴流の加工能力におけるノズル上流部形状の影響(流体工学III,一般講演)

    西村 怜, 祖山 均

    講演論文集　2013　(48)　98-99　2013年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  71. 126 ステンレス鋼表面層の降伏応力における水素侵入の影響(材料力学II,一般講演)

    眞野 優太, 高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2013　(48)　54-55　2013年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  72. 125 ステンレス鋼の下限界応力拡大係数範囲に及ぼすキャビテーションピーニングの影響(材料力学II,一般講演)

    左奈田 一将, 高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2013　(48)　52-53　2013年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  73. 116 オキシ水酸化鉄の焼結法による酸化鉄(III)の熱電変換特性に及ぼす焼結条件の影響(環境工学,一般講演)

    十二町 直哉, 祖山 均

    講演論文集　2013　(48)　36-37　2013年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  74. 132 粒界の力学特性に関するインデンテーション結晶塑性シミュレーション(材料力学IV/計算力学,一般講演)

    青柳 吉輝, 佐久間 翔, 高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2013　(48)　66-67　2013年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  75. キャビテーションを活用した表面改質装置

    祖山 均

    油空圧技術　52　(3)　3-8　2013年3月1日

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0914-6253

  76. 404 ピーニングを施した浸炭硬化ローラの疲労過程における表面性状の変化

    關 正憲, 市原 大士, 永橋 優太, 祖山 均, 小林 祐次, 後和 大輔, 藤井 正浩

    講演論文集　2013　(51)　"404-1"-"404-2"　2013年2月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  77. Enhancing the Resistance to Fatigue Crack Growth in Steel Accelerated due to Hydrogen Charging by Cavitation Peening

    O. Takakuwa, H. Soyama

    Metal Finishing News　14　(4)　62-65　2013年

  78. Technique for partially strengthening electrical steel sheet of IPM motor using cavitation peening

    O. Takakuwa, M. Nishikawa, H. Soyama

    Energy Materials: Materials Science and Engineering for Energy Systems　6　(1)　1422-1426　2012年12月1日

    ISSN： 1748-9237

    eISSN： 1748-9245

  79. 214 キャビテーション噴流の相似則におけるノズル出口形状の影響(流体工学II)

    内藤 暁馬, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2012　(48)　70-71　2012年9月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  80. 502 岩石のメカノルミネッセンスのスペクトルにおける雰囲気ガスの影響(材料力学V)

    宮坂 晃輔, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2012　(48)　148-149　2012年9月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  81. 411 インデンテーション法による粒界の力学特性評価および結晶塑性シミュレーション(材料力学III)

    青柳 吉輝, 佐久間 翔, 高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2012　(48)　126-127　2012年9月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  82. 403 荷重制御型平面曲げ疲労試験による表面改質層の評価(材料力学I)

    左奈田 一将, 高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2012　(48)　110-111　2012年9月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  83. 404 キャビテーションピーニングにより生じたステンレス鋼表面改質層厚さの推定(材料力学I)

    高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2012　(48)　112-113　2012年9月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  84. S112021 同一表面粗さにおける浸炭硬化ローラの疲労寿命に及ぼすキャビテーションピーニングとショットピーニングの影響

    關 正憲, 祖山 均, 小林 祐次, 後和 大輔, 藤井 正浩

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2012　"S112021-1"-"S112021-3"　2012年9月9日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    The purpose of this study is to investigate the effect of peening on the fatigue life of steel rollers. First, steel rollers were treated by three types of peenings to ensure the same surface roughness of peened rollers. One is the cavitation peening (CP) used a cavitating jet in water with an injection pressure of 30 MPa, and the others are the fine particle peening (FPP) with a shot diameter of 0.1 mm and the normal shot peening (NSP) with a shot diameter of 0.3 mm. The surface hardness and the surface compressive residual stress of the steel rollers were increased by all the peenings In particular, they were most increased by the FPP While, the work-hardened depth due to the CP and the NSP was larger than that due to the FPP. As a result of the roller tests, the fatigue lives of the steel rollers were improved by all the peenings, and they were most improved by the NSP. Judging from the P<max>-N curves and the [A(σ_y/Hv)]_<max>-N curves, the improvement m fatigue lives due to the FPP depended heavily on the increase in surface hardness due to that, and the effects of the CP and the NSP on the rolling contact fatigue were equivalent under the same surface roughness and the same surface hardness.

  85. Crystal Plasticity Simulation on Fatigue Crack Propagation in Steel and Effect of Residual Stress by Cavitation Peening

    Y. Aoyagi, O. Takakuwa, H. Soyama

    Metal Finishing News　13　(3)　58-60　2012年5月

  86. 154 水素誘起によるステンレス鋼の表面硬化におけるキャビテーションピーニングの影響(材料力学IV,一般講演)

    高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　114-115　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  87. 147 ステンレス鋼の疲労亀裂成長速度におけるキャビテーションピーニングの影響(材料力学II,一般講演)

    左奈田 一将, 高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　100-101　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  88. 129 キャビテーションピーニングにおける気泡崩壊場圧力の影響(流体工学III,一般講演)

    内藤 暁馬, 高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　64-65　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  89. 103 陽極酸化法による亜酸化銅太陽電池における酸化条件の影響(環境工学/震災対応研究,一般講演)

    蓮田 健太, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　12-13　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  90. 180 タンジェンシャル矩形コイルを用いた渦電流法による応力異方性の評価(機械材料・材料加工/材料力学V,一般講演)

    関根 裕一, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　166-167　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  91. 179 岩石のメカノルミネッセンスにおける雰囲気ガスの影響(機械材料・材料加工/材料力学V,一般講演)

    宮坂 晃輔, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　164-165　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  92. 138 レーザピーニングによるステンレス鋼SUS316Lの疲労亀裂進展の抑制(材料力学I,一般講演)

    森谷 友紀, 高桑 脩, 佐野 雄二, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　82-83　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  93. 136 キャビテーション噴流の放出周波数の因子(流体工学IV,一般講演)

    西村 怜, 高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　78-79　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  94. 117 Effect of DownStream Geometry of Venturi Type Nozzle on Cavitation Aggressivity

    GONG Fangqi, 祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　40-41　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  95. 131 キャビテーション噴流の加工能力推定のための実験式の提案(流体工学IV,一般講演)

    祖山 均

    講演論文集　2012　(47)　68-69　2012年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  96. サステイナブル社会のための表面改質

    祖山 均

    翠巒　(26)　12-15　2012年3月

    出版者・発行元： 青葉工学振興会

  97. 504 キャビテーションピーニングによる鋼歯車の加工硬化と疲労寿命の関係(機素潤滑設計I)

    關 正憲, 角田 将光, 祖山 均, 内藤 暁馬, 藤井 正浩

    講演論文集　2012　(50)　50401-50402　2012年2月28日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  98. G030053 ディスクグラインダーによる表面機械加工を施したSUS316Lステンレス鋼に対するキャビテーションピーニング層の渦電流法による評価([G03005]材料力学部門一般セッション(5):ステンレス鋼の疲労)

    関根 裕一, 祖山 均

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2011　"G030053-1"-"G030053-3"　2011年9月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    For the use of structural components, most of the surface of austenitic stainless steel, JIS SUS316L, was ground to make a flat surface. When the grinding is conducted, tensile residual stress is induced at the surface. Introduction of the tensile residual stress is one of cause of stress corrosion cracking. To prevent the stress corrosion cracking, peening is conducted to introduce compressive residual stress. However, the surface roughness of the ground stainless steel treated after peening is seldom varied. Thus, the peening intensity treated after peening should be evaluated in case of the ground stainless steel. In the present report, to establish the non-destructive and relatively short-time evaluating method of the peening intensity, ground austenitic stainless steel using a disk grinder peened by cavitation peening is evaluated using an eddy current method with coil scanning. In results, the proper coil for the evaluation of ground stainless steel is existed, and the peened material can be evaluated by the eddy current method.

  99. GS16 円環座標を用いたキャビテーションピーニングにおける処理間隔の最適化(GS-4 一般セッション4,一般セッション)

    高桑 脩, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2011　"GS16-1"-"GS16-3"　2011年7月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In this paper, the method for optimizing the pitch of cavitation peening based on Gaussian distribution is proposed. The Gaussian distribution showing the peening intensity was obtained by considering the white and black contrast of erosion ring caused in A1070 aluminum specimen by a cavitating jet in air. For evaluating the intensity of whole of the peened area, the intensity distribution was divided and summed using toroidal coordinate. The peening intensity distribution of erosion ring was summed with varying interval, and the optimum pitch of cavitation peening can be determined by the shape and height of intensity distribution.

  100. OS0318 渦電流法によるSUS316Lステンレス鋼のピーニング効果の分布評価(OS3-4 電磁気,OS-3 非破壊評価と構造モニタリング2)

    関根 裕一, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2011　"OS0318-1"-"OS0318-3"　2011年7月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    To improve the fatigue strength and resistance to stress corrosion cracking, peening is the effective technique because of the introduction of compressive residual stress. As penetration depth can varies with frequency and electromagnetic properties are varied with the induced stress, an electromagnetic method is proper to evaluate the peening efficiency nondestructively. It was reported that the electromagnetic properties were varied with processing time of peening and depth where the compressive residual stress was introduced. In this paper, to establish the evaluating method of peening intensity and homogeneity after peening, austenitic stainless steel, JIS SUS316L treated by cavitation peening were evaluated by means of an eddy current method with coil scanning. In results, the peening intensity can be evaluated by the eddy current method.

  101. キャビテーションによる表面改質

    祖山 均

    油空圧技術　50　(4)　6-11　2011年4月1日

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0914-6253

  102. キャビテーションピーニングの原理と応用

    祖山 均

    ふぇらむ　16　(4)　221-227　2011年4月1日

    出版者・発行元： 日本鉄鋼協会

    ISSN： 1341-688X

  103. 116 ステンレス鋼SUS316Lの腐食挙動に及ぼす残留応力の影響(材料力学I,一般講演)

    小山 洋祐, 祖山 均

    講演論文集　2011　(46)　36-37　2011年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  104. 117 キャビテーションピーニングを施した合金工具鋼の表面改質層厚さの渦電流法による評価(材料力学I,一般講演)

    関根 裕一, 祖山 均

    講演論文集　2011　(46)　38-39　2011年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  105. 122 ステンレス鋼の表面改質における表面形状および塑性域に関する有限要素解析(材料力学II,一般講演)

    狩野 真也, 西川 雅章, 祖山 均

    講演論文集　2011　(46)　48-49　2011年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  106. 119 曲げ変形付与による金属表面改質層の降伏応力の同定手法(材料力学I,一般講演)

    河原木 雄介, 西川 雅章, 祖山 均

    講演論文集　2011　(46)　42-43　2011年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  107. 114 岩石のメカノルミネッセンスの観察(材料力学I,一般講演)

    祖山 均

    講演論文集　2011　(46)　32-33　2011年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  108. 121 レーザピーニングを受けたステンレス鋼表面改質層の降伏応力の評価(材料力学II,一般講演)

    森谷 友紀, 高桑 脩, 佐野 雄二, 西川 雅章, 祖山 均

    講演論文集　2011　(46)　46-47　2011年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  109. 120 水噴流加速式循環型ショットピーニングによるステンレス鋼の応力腐食割れの抑止(材料力学II,一般講演)

    内藤 暁馬, 高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2011　(46)　44-45　2011年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  110. 812 キャビテーションピーニングを施した鋼ローラの疲れ寿命 : ショットピーニングを施した鋼ローラとの比較(機素潤滑設計II)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 香西 聖也, 内藤 暁馬

    講演論文集　2011　(49)　227-228　2011年2月23日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  111. Fatigue Strength of Steel Rollers and Gears Treated by Cavitation Peening with Short Processing Time (A Case of Processing Time of 1 minute and 5 minutes)

    Masanori Seki, Naruto Nishie, Seiya Kozai, Masamitsu Kakuda, Hitoshi Soyama, Akima Naito, Masahiro Fujii

    Proceedings of The 4th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology (ICMDT2011)　7-8　2011年

  112. 0417 流動キャビテーションによる動物プランクトンの殺滅(OS4-4 キャビテーションおよびマイクロバブル効果とその応用技術,オーガナイズドセッション)

    村岡 卓, 祖山 均

    流体工学部門講演会講演論文集　2010　153-154　2010年10月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-2882

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    With the aim of extermination of the zooplankton which is harmful for the environment and aquaculture in some cases by hydrodynamic cavitation using an enlarged pipe, treatment efficiency was enhanced by optimizing the diameter and length of the narrow area of the enlarged pipe. In addition, effect of the downstream pressure of narrow area of the enlarged pipe was measured. From the treatment of artemia and copepod, which were a kind of zooplankton, by hydrodynamic cavitation using optimized enlarged pipe, it was shown that the zooplankton was successfully exterminated using the hydrodynamic cavitation with an enlarged pipe, and the downstream pressure of narrow area of the enlarged pipe could be enhanced the treatment efficiency.

  113. 0413 キャビテーション噴流の加工能力におけるノズル部の寸法と噴射圧力の影響(OS4-3 キャビテーションおよびマイクロバブル効果とその応用技術,オーガナイズドセッション)

    長坂 和哉, 高桑 脩, 祖山 均

    流体工学部門講演会講演論文集　2010　145-146　2010年10月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-2882

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    Cavitation is well known as evil phenomenon which causes severe erosion in hydraulic machinery such as pumps, valves and propellers because of impacts produced at cavitation bubbles collapse. However, a cavitating jet which is a submerged high-speed water jet with cavitation is used for surface modification such as introduction of compressive residual stress and improvement of fatigue strength in the same way of shot peening. In order to enhance ability of cavitating jet which depend on nozzle throat diameter and injection pressure, an erosion test for aluminum and a measurement of compressive residual sterss of duralumin induced by cavitation peening were carried out.

  114. 0416 流動キャビテーションで生じるラジカルの発光分析による計測(OS4-4 キャビテーションおよびマイクロバブル効果とその応用技術,オーガナイズドセッション)

    祖山 均, 村岡 卓

    流体工学部門講演会講演論文集　2010　151-152　2010年10月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-2882

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    In order to use hot spot at cavitation bubble collapse for chemical reaction, luminescence at the collapse was carried out using a chemical luminescence analyzer. Hydrodynamic cavitation produced by injecting a high-speed water jet into a water filled chamber with cavitation bubble, i.e., a cavitating jet, was investigated. In the present paper, in order to find a suitable nozzle, intensity of luminescence produced by the cavitating jet at various nozzles was evaluated changing with injection pressure. The ultrasonic noise was also measured to evaluate aggressivity of the cavitating jet. The spectrum of the luminescence was evaluated to make clear mechanism of the luminescence. It was revealed that the spectrum of the luminescence induced by the cavitating jet was related to hydroxyl radical.

  115. 0412 キャビテーションピーニングによるステンレス鋼の水素脆化抑止(OS4-3 キャビテーションおよびマイクロバブル効果とその応用技術,オーガナイズドセッション)

    高桑 脩, 西川 雅章, 祖山 均

    流体工学部門講演会講演論文集　2010　143-144　2010年10月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-2882

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    In the use of hydrogen energy, the hydrogen embrittlement should be investigated, and it is necessary to improve reliability and safety of machine components which are used in hydrogen environment. The hydrogen sensitivity of material depends on material structure, defect, and stress distribution. There is a possibility that the hydrogen invasion into material and the fatigue crack propagation with hydrogen embrittlement can be suppressed by introducing compressive residual stress using surface modification such as cavitation peening. In this study, the specimens made of austenite stainless steel JIS SUS316L with precrack were charged by a cathodic hydrogen charging method, and the fatigue test was conducted by a plate bending fatigue test.

  116. 014 キャビテーションピーニングにおけるキャビテーション噴流の流速および寸法の影響(GS2-2 一般セッション)

    祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2010　369-371　2010年10月9日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Although cavitation impacts normally cause severe damage in hydraulic machinery such as pumps and valves, they can be used for peening in the same way of shot peening. The peening method using cavitation impacts is named as cavitation peening. At the cavitation peening, cavitation was generated by injecting a high-speed waterjet into a water filled chamber. This sort ofjet is called as a cavitating jet. In the case of the cavitating jet, aggressivity of the cavitation impact is increasing with scale and / or injection pressure, i.e., velocity at the nozzle of the jet In order to establish cavitation peening, the effect of the scale and the velocity of the cavitating jet on the cavitation peening was investigated. The residual stress of stainless steel JIS316L introduced by the cavitating jet was evaluated at various injection pressure and nozzle size. It was revealed that the introduced compressive residual stress was increased with the nozzle size from 0.35 mm to 2 mm. The compressive residual was nearly constant when the injection pressure increased from 100 MPa to 300 MPa. At constant jet power, compressive residual stress introduced by the large size cavitating jet at low injection pressure was larger than that of small cavitating jet at high injection pressure.

  117. 013 キャビテーションピーニングによるステンレス鋼の疲労き裂進展抑制効果に関する数値解析(GS2-2 一般セッション)

    西川 雅章, 高桑 脩, 山宮 康平, 祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2010　366-368　2010年10月9日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Cavitation peening (CP) is one of the surface modification techniques for metallic materials to introduce an equibiaxial compressive residual stress on their surface and it was demonstrated that the CP significantly decreases the fatigue crack growth rate on the modified surface during a plate bending fatigue test. To understand the mechanism underlying the peening effect, the present study presented a numerical model to address the crack retardation using a fatigue cohesive zone model. The present cohesive zone model incorporates the static fracture based on fracture mechanics and the fatigue damage accumulation based on damage mechanics. Using the finite element model, we investigated the effect of the surface residual stress introduced by CP for austenite stainless steel SUS316L, which was reported by our previous literature, on the retardation of crack growth. The simulated results demonstrated that the equibiaxial compressive residual stress is a main factor causing the crack retardation

  118. キャビテーションピーニングによる圧縮応力付与

    高桑 脩, 西川 雅章, 祖山 均

    砥粒加工学会誌　54　(10)　574-577　2010年10月1日

    出版者・発行元： 砥粒加工学会

    ISSN： 0914-2703

  119. G0300-7-1 微少押込み試験を用いた金属材料表面の等二軸残留応力評価([G0300-7]材料力学部門一般講演(7):材料強度)

    西川 雅章, 祖山 均

    年次大会講演論文集 : JSME annual meeting　2010　(1)　231-232　2010年9月4日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmemecjo.2010.1.0_231 　

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    The present study proposed a method to evaluate equibiaxial compressive residual stress of metal surface by means of depth-sensing indentation method with a spherical indenter. In particular, an inverse analysis using elastic-plastic finite element model for an indentation test was established to evaluate the residual stress from the indentation load-displacement curve. The proposed inverse analysis utilizes two indentation test results for a reference specimen whose residual stress is already known and for a target specimen whose residual stress is unknown, in order to exclude the effect of other unknown mechanical properties, such as Young's modulus and yield stress. The residual stress identified by using the indentation method is almost identical to that measured by X-ray diffraction, and the difference of the residual stress between these two methods ranges within 36 %, when the indentation loads are from 0.49 N to 0.98 N. Therefore, it can be concluded that the proposed method can effectively evaluate the residual stress on the metal surface.

  120. Suppression of Fatigue Crack Propagation in Steel by Cavitation Peening

    O. Takakuwa, M. Nishikawa, H. Soyama

    Metal Finishing News　11　(4)　58-60　2010年7月

  121. 136 ピーニングに伴うステンレス鋼の降伏応力変化に対するひずみ速度の影響(材料力学II,一般講演)

    狩野 真也, 西川 雅章, 祖山 均

    講演論文集　2010　(45)　74-75　2010年3月12日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  122. 137 球状圧子を用いた微小押込み試験による金属材料の降伏応力の定量的固定手法(材料力学II,一般講演)

    河原木 雄介, 西川 雅章, 祖山 均

    講演論文集　2010　(45)　76-77　2010年3月12日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  123. 20407 球状圧子を用いた押込み試験による金属表面改質層の評価(OS4 表面改質(2),オーガナイズドセッション)

    西川 雅章, 高桑 脩, 祖山 均

    日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集　2010　(16)　137-138　2010年3月9日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    The present study presents an inverse analysis technique to determine the yield stress on the modified surface of metals. The method utilizes a depth-sensing instrumented indentation technique using a spherical indenter. Especially, a strategy of inverse analysis using finite element analyses has been established to determine the yield stress from the results of indentation tests. First, using a damage mechanics model, we revealed that the indentation load-depth curve is influenced by the degradation of Young's modulus, due to the damage effect at a highly-deformed plastic region under the tip of the indenter. Therefore, we present the method to evaluate the yield stress on the modified surface, excluding the damage effect. We applied the method to evaluate the yield stress of SUS 316L modified by cavitation peening.

  124. 512 鋼歯車の疲労寿命向上とキャビテーションピーニングによる硬さの増加の関係(模索潤滑設計III)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 西江 徳人, 角田 将光, 吉田 彰

    講演論文集　2010　(48)　151-152　2010年2月24日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  125. 520 キャビテーションピーニングによる鋼の摺動特性の向上(表面処理の影響I,疲労研究の課題と展望,オーガナイスドセッション1)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 吉田 彰

    学術講演会講演論文集　59　377-378　2010年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  126. 519 各種ピーニング処理による溶接部の疲労強度向上の検討(表面処理の影響I,疲労研究の課題と展望,オーガナイスドセッション1)

    祖山 均, 高桑 脩, 小山 洋祐

    学術講演会講演論文集　59　375-376　2010年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  127. 319 キャビテーションピーニングを受けたステンレス鋼の表面き裂の疲労進展挙動(疲労き裂進展II,破壊の発生・進展とその解析・評価・計測,オーガナイスドセッション7)

    西川 雅章, 高桑 脩, 祖山 均

    学術講演会講演論文集　59　101-102　2010年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  128. 気泡崩壊による衝撃力を利用した歯車の疲労強度向上

    關 正憲, 祖山 均

    ANNUAL REPORT OF THE OKAYAMA FOUNDATION FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY　2010　100-107　2010年

  129. ピーニングされた表面の摩擦・摩耗特性(S45C焼入れ材の場合)

    二田 誠一郎, 藤井 正浩, 關 正憲, 祖山 均, 小林 祐次, 吉田 彰

    社団法人日本設計工学会研究発表講演会講演論文集　2009　(2)　51-54　2009年10月23日

  130. 205 流動キャビテーションによるヒドロキシラジカルの生成(機械材料及び潤滑)

    祖山 均, 村岡 卓

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2009　(45)　49-50　2009年9月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  131. 204 キャビテーション残留気泡による圧力容器鋼の酸化促進作用(機械材料及び潤滑)

    祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2009　(45)　47-48　2009年9月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  132. Indentation Technique for Characterization of the Metal Surface Modified by Cavitation Peening

    M. Nishikawa, H. Soyama

    Metal Finishing News　10　(6)　58-60　2009年9月

  133. OS1203 ファンダメンタルパラメータ法によるステンレス鋼のミクロ歪の評価(X線,放射光,中性子による材料・材料強度評価,オーガナイズドセッション)

    祖山 均, 小山 洋祐

    M&M材料力学カンファレンス　2009　648-650　2009年7月24日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to make clear mechanism of fatigue fracture and improvement of fatigue strength by cavitation peening, micro-strain was evaluated by using a fundamental approach. In the previous reports, micro strain induced by heat treatment and/or mechanical finishing was decreased by cavitation peening. As the micro strain might be a source of fatigue crack, the decrease of the micro strain causes improvement of fatigue strength. In the present paper, the micro strain of stainless steel was measured by the fundamental approach, which was one X-ray diffraction method and normally used for the measurement of grain size and micro strain of nano-size powder. The micro strain before and after cavitation peening and the micro strain changing with fatigue cycles were investigated. It was revealed that the micro strain induced by grinding was decreased by cavitation peening. The micro strain was changing with fatigue cycles.

  134. 128 亜酸化銅太陽電池の性能に及ぼす銅素材中の亜酸化銅濃度の影響(材料力学II)

    石橋 崇生, 長迫 実, 貝沼 亮介, 祖山 均

    講演論文集　2009　(44)　54-55　2009年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  135. 129 表面処理によって生じた残留応力のステンレス鋼の疲労強度に及ぼす影響(材料力学II)

    高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2009　(44)　56-57　2009年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  136. 101 渦電流法による等二軸応力の評価(学生賞I)

    関根 裕一, 祖山 均

    講演論文集　2009　(44)　2-3　2009年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  137. 127 X線回折によるせん断応力の評価(材料力学II)

    祖山 均

    講演論文集　2009　(44)　52-53　2009年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  138. 908 キャビテーションピーニングを施した鋼ローラの表面性状とピッチング強さ(模索潤滑設計II)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 藤井 勲, 香山 勇人, 西澤 一登, 関根 裕一, 吉田 彰

    講演論文集　2009　(47)　303-304　2009年2月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  139. S1105-1-1 キャビテーションピーニングによる球状黒鉛鋳鉄の摩擦特性の改善(表面改質とトライボロジー1)

    2009.4　165-166　2009年

    出版者・発行元： Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jsmemecjo.2009.4.0_165 　

    eISSN： 2433-1325

  140. Improvement in Fatigue Strength of Steel Gear by Next-Generation Cavitation Peening

    SEKI M., SOYAMA Hitoshi, YOSHIDA Akira

    Proc. JSME MPT2009　317　317-322　2009年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    A new cavitation peening processing unit was made to obtain greater peening effect. The purpose of this study is to investigate the improvement in fatigue strength of the steel gear cavitation-peened using this processing unit. The case-hardened steel rollers and gears were cavitation -peened under a processing time of 1 minute, and were fatigue-tested using a roller testing machine and a gear testing machine. The hardness and the compressive residual stress of the test specimens were increased by the cavitation peening. While, the surface roughness of the cavitation-peened test specimens was almost the same to that of the non-peened ones. In the fatigue tests, the fatigue life of the cavitation-peened test specimens was longer than that of the non-peened ones. Moreover, the fatigue strength of the test specimens was increased by the cavitation peening. This study revealed that the fatigue strength of steel gear was improved by the cavitation peening under a processing time of 1 minute.

  141. 413 キャビテーションピーニングによるステンレス鋼の表面改質層の降伏応力向上(加工法・評価法,一般セッション)

    祖山 均, 前田 敏之

    学術講演会講演論文集　58　289-290　2009年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  142. Effect of Cavitation Peening on Tribological Characteristics of Carbon Steel

    Masanori Seki, Masahiro Fujii, Hitoshi Soyama, Akira Yoshida

    Proceedings of World Tribology Congress 2009　694　2009年

  143. B05 次世代キャビテーション・ピーニングによる鋼歯車の疲労強度向上(OS1 機械要素の強さと性能向上I)

    關 正憲, 祖山 均, 吉田 彰

    日本機械学会九州支部講演論文集　2008　55-56　2008年10月6日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  144. B03 水中および気中キャビテーション噴流による浸炭硬化歯車の疲れ寿命向上(OS1 機械要素の強さと性能向上I)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 飛田 芳希, 西江 徳人, 西澤 一登, 吉田 彰

    日本機械学会九州支部講演論文集　2008　51-52　2008年10月6日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  145. 117 低速水噴流を伴うキャビテーション噴流の高速度観察(若手優秀講演フェロー賞対象講演(3))

    西澤 一登, 三上 光弘, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2008　(44)　33-34　2008年9月27日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  146. 114 渦電流法による表面改質層の評価におけるコイル形状の最適化(若手優秀講演フェロー賞対象講演(3))

    関根 裕一, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2008　(44)　27-28　2008年9月27日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  147. GS0101 ピーニング処理したSUS316L鋼のピーニング効果とひずみ硬化の関係(GS01-01 計測技術・特性評価1,GS01 計測技術・特性評価)

    政木 清孝, 越智 保雄, 祖山 均, 佐野 雄二

    M&M材料力学カンファレンス　2008　"GS0101-1"-"GS0101-2"　2008年9月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    オーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lに対し,ショットピーニング,キャビテーション・ショットレスピーニング,レーザピーニングを施し,各種ピーニング処理によって生じるピーニング効果(硬さ,残留応力)について,予ひずみ材の引張強度特性値から検討を加えた.ピーニング効果は,材料表面に塑性変形を生じさせることにより生じるが,ピーニング処理の手法によって被加工材表面近傍のピーニング効果層の特性が異なることがわかった.また疲労特性の相違についても検討を加えた.

  148. 軽く安くする材料・加工技術 第11回 ショットを使わないピーニング

    祖山 均

    日経Automotive Technology　(7)　156-161　2008年7月1日

    出版者・発行元： 日経BP社

    ISSN： 1881-9362

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    ショットピーニングは自動車部品では定番の表面処理法である。東北大学は、キャビテーションという、機械の世界では嫌われる現象を利用して、ショットピーニングに代わる工程を提案した。ショットピーニングよりも疲労強さを高められ、装置も簡便で済む。

  149. 1213 キャビテーションピーニングを施した鋼歯車の面圧強さ(面圧強度・疲労強度,一般講演)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 飛田 芳希, 西江 徳人, 吉田 彰

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集　2008　(8)　89-92　2008年4月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-3919

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    In order to investigate the effect of cavitation peening on surface durability of steel gears, the case-hardened steel rollers and gears cavitation-peened under different conditions were fatigue-tested using a roller testing machine and a gear testing machine. The hardness and the compressive residual stress of the test rollers and gears were increased by the cavitation peening. On the other hand, their surface roughness was not increased so much. In the roller tests, the fatigue life of all the cavitation-peened rollers was longer than that of the non-peened roller. In the gear tests, the surface durability of the test pinions was improved by the cavitation peening. Judging from the relationships between the maximum stress amplitude and the surface roughness, it was clear that the surface durability of steel gears was improved by the increase in surface hardness due to the cavitation peening with little influence of surface roughness.

  150. 群列キャビテーションによる金属材料の表面改質

    祖山 均

    熱処理　48　(2)　74-78　2008年4月

  151. 194 インデンテーション法による工具鋼のキャビテーション・ショットレス・ピーニング面の評価(機械材料・材料加工)

    前田 敏之, 祖山 均

    講演論文集　2008　(43)　189-190　2008年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  152. 224 酸化皮膜を有するシリコンウェハ内へのキャビテーション噴流による酸化誘起積層欠陥の導入(流体工学IV)

    甲斐 彰, 祖山 均

    講演論文集　2008　(43)　249-250　2008年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  153. 195 キャビテーション残留気泡に曝された一般構造用圧延鋼の腐食挙動(機械材料・材料加工)

    後藤 祥広, 甲斐 彰, 祖山 均

    講演論文集　2008　(43)　191-192　2008年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  154. 134 表面仕上げで生じた合金工具鋼の極表面層における残留応力とその制御(材料力学I)

    高桑 脩, 祖山 均

    講演論文集　2008　(43)　69-70　2008年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  155. 132 渦電流法による合金工具鋼の表面改質層の評価(材料力学I)

    関根 裕一, 祖山 均

    講演論文集　2008　(43)　65-66　2008年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  156. 919 鋼ローラの疲れ寿命に及ぼすキャビテーションピーニングの影響(機素潤滑設計IV)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 三嶋 孝洋, 藤井 勲, 吉田 彰

    講演論文集　2008　(46)　359-360　2008年2月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  157. 915 鋼歯車の疲れ寿命に及ぼすキャビテーションピーニングの影響(機素潤滑設計III)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 殿河内 哲也, 飛田 芳希, 吉田 彰

    講演論文集　2008　(46)　351-352　2008年2月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  158. 616 鋼歯車の疲れ寿命向上に対するキャビテーションピーニングの応用(表面処理II,疲労破壊の防止と評価,オーガナイスドセッション1)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 吉田 彰

    学術講演会講演論文集　57　165-166　2008年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  159. Effect of Cavitation Shotless Peening on Fatigue Strength of Steel Gear

    Masanori Seki, Hitoshi Soyama, Masahiro Fujii, Akira Yoshida

    Conference Proceedings of the 10th International Conference on Shot Peening　99-104　2008年

  160. 101 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる鋼歯車の疲れ強さ向上(OS02-1 歯車の強度I)

    關 正憲, 祖山 均, 藤井 正浩, 吉田 彰

    MPTシンポジウム伝動装置講演論文集 : JSME Symposium on Motion and Power Transmissions　2007　23-26　2007年11月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    In order to investigate the effect of cavitation shotless peening on fatigue strength of steel gears, the case-hardened steel rollers and gears cavitation shotless peened under different conditions were fatigue-tested using a roller testing machine and a gear testing machine. The hardness and the compressive residual stress of the test rollers and gears were increased by cavitation shotless peening. On the other hand, their surface roughness was not increased so much. In the fatigue tests, the fatigue life of most cavitation shotless peened rollers and gears was longer than that of the non-peened roller and gear. In particular, the fatigue life of cavitation shotless peened rollers and gears was significantly improved by using a modified nozzle for a high-speed water jet to obtain a greater peening effect. Therefore, it was found that the cavitation shotless peening is good for the increase in fatigue strength of steel gears.

  161. 801 次世代キャビテーション・ピーニングの研究開発(産学連携ポスターセッション)

    祖山 均

    M&M材料力学カンファレンス　2007　568-569　2007年10月24日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Cavitation normally courses severe damage in hydraulic machinery such as pumps and valves, as severe impacts were produced at cavitation bubble collapses. However, cavitation impact was utilized for surface improvement in the same way as shot peening. Peening method using cavitation impacts was called "cavitation peening CP" or "cavitation shotless peening CSP", as shots were not required. The great advantage of cavitation peening was that surface roughness after peening was very smooth compared with that of shot peening, because of no solid collision. Recently, new system for cavitation has been developed to enhance cavitation impact to increase peening effects such as fatigue strength, introduction of compressive residual stress and work hardening. This research and development was partly supported by Ministry of Economy, Trade and Industry.

  162. 609 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによるCVTスチールベルト用エレメントの疲労強度向上(GS.F-2 疲労)

    祖山 均, 志水 政紀, 服部 勇仁, 長沢 裕二

    M&M材料力学カンファレンス　2007　444-444　2007年10月24日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  163. 103 キャビテーション残留気泡に曝された圧力容器用鋼の腐食挙動(フェロー賞対象講演)

    後藤 祥広, 甲斐 彰, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2007　(43)　5-6　2007年9月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  164. 101 はりの曲げによるキャビテーション・ショットレス・ピーニング処理面の縦弾性係数の評価(フェロー賞対象講演)

    前田 敏之, 祖山 均

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2007　(43)　1-2　2007年9月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  165. 102 表面仕上げによる極表面層の残留応力への影響(フェロー賞対象講演)

    高桑 脩, 祖山 均, 山田 尚

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2007　(43)　3-4　2007年9月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  166. Shield Cavitation Shotless Peening and Its Application for Welded Parts

    Akira Kai, Hitoshi Soyama

    Metal Finishing News　8　(5)　48-50　2007年9月

  167. 群列キャビテーションとその金属材料の表面改質への有効利用

    祖山 均, 甲斐 彰

    フルードパワーシステム　38　(5)　243-247　2007年9月

  168. (6)Cavitation Shotless Peening for Surface Modification of Alloy Tool Steel

    祖山 均, 佐々木 圭, Odhiambo Dan, 坂 真澄

    日本機械学會誌　110　(1062)　341-341　2007年5月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 0021-4728

  169. 141 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる合金工具鋼の粒内歪の低減(材料力学IV)

    祖山 均, 山田 尚

    講演論文集　2007　(42)　81-82　2007年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  170. 916 浸炭硬化歯車のキャビテーション・ショットレス・ピーニングによる疲れ寿命の向上(機素潤滑設計II)

    關 正憲, 祖山 均, 殿河内 哲也, 飛田 芳希, 吉田 彰

    講演論文集　2007　(45)　357-358　2007年3月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  171. 910 キャビテーション・ショットレス・ピーニングを施した鋼ローラの疲れ寿命に関する基礎的研究(機素潤滑設計I)

    關 正憲, 祖山 均, 三嶋 孝洋, 藤井 勲, 吉田 彰

    講演論文集　2007　(45)　345-346　2007年3月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  172. 317 2次元検出器を用いたωスキャンによる残留応力計測の高精度化(新技術による応力・ひずみ評価,オーガナイズドセッション3.応力・ひずみの測定と材料強度)

    山田 尚, 高桑 脩, 祖山 均

    学術講演会講演論文集　56　251-252　2007年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  173. Fabrication of a GaAs microwave probe used for atomic force microscope 査読有り

    Yang Ju, Tetsuya Kobayashi, Hitoshi Soyama

    IPACK 2007: PROCEEDINGS OF THE ASME INTERPACK CONFERENCE 2007, VOL 1　963-966　2007年

  174. Molecular beam epitaxial growth and characterization of defects induced by cavitation impacts on polysilicon thin films

    D. O. Macodiyo, H. Soyama, K. Hayashi

    PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY　61　750-754　2007年

    DOI： 10.1088/1742-6596/61/1/150 　

    ISSN： 1742-6588

  175. Macro and Micro Strain in Polycrystalline Metal Controlled by Cavitation Shotless Peening

    Hitoshi Soyama

    Metal Finishing News　7　(6)　48-50　2006年11月

  176. キャビテーション・ピーニングによる金属材料の表面改質

    祖山 均

    まてりあ　45　(9)　657-663　2006年9月

    出版者・発行元： The Japan Institute of Metals and Materials

    DOI： 10.2320/materia.45.657 　

    ISSN： 1340-2625

  177. 2209 キャビテーション・ショットレス・ピーニングとショットピーニングを施した鋼歯車の疲れ寿命(OS1-8 強度(3))

    關 正憲, 祖山 均, 大上 祐司, 吉田 彰

    機素潤滑設計部門講演会講演論文集　2006　(6)　213-216　2006年5月28日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-3919

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    In order to investigate the influence of peening on the fatigue life of steel gears, the steel rollers and gears cavitation shotless peened and shot peened with different conditions were fatigue-tested using a roller testing machine and a gear testing machine. The hardness and the compressive residual stress of test rollers and gears increased by these peenings. The surface roughness of those increased by the shot peening, whereas those did not increase so much by the cavitation shotless peening. In the fatigue tests, the fatigue life of most shot peened gears was as long as that of the non peend gear in this experimental range. On the other hand, the fatigue life of most cavitation shotless peened rollers and gears was longer than that of the non peend roller and gear. It follows from these that the cavitation shotless peening is good for the increase in fatigue life of steel gears, because the surface roughness does not increase so much by cavitation shotless peening.

  178. 520 ガリウム砒素を用いたAFMカンチレバーの作製(材料力学III)

    小林 哲也, 巨 陽, 祖山 均

    講演論文集　2006　(41)　231-232　2006年3月14日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  179. 515 キャビテーション・ピーニングによるステンレス鋼の耐キャビテーション壊食性の向上(材料力学II)

    祖山 均, 山崎 悠樹

    講演論文集　2006　(41)　221-222　2006年3月14日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  180. Improvement of Fatigue Strength of Metallic Materials by Cavitation Shotless Peening

    Hitoshi Soyama

    Metal Finishing News　7　(2)　48-50　2006年3月

  181. 912 キャビテーション・ショットレス・ピーニングを施された鋼歯車の疲れ寿命に関する研究(機素潤滑設計III)

    關 正憲, 祖山 均, 吉田 彰, 殿河内 哲也

    講演論文集　2006　(44)　361-362　2006年2月23日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  182. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる軽金属材料の表面改質

    祖山 均

    軽金属　56　(1)　56-62　2006年1月30日

    出版者・発行元： 軽金属学会

    DOI： 10.2464/jilm.56.56 　

    ISSN： 0451-5994

  183. 235 2次元検出器を用いた亜酸化銅の残留応力の計測(表面改質膜の応力評価,残留応力と材料強度,オーガナイズドセッション3)

    祖山 均, 土永 誠, 山田 尚

    学術講演会講演論文集　55　261-262　2006年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  184. Characterization of Defects for Effective Gettering in Silicon Wafer and Polysilicon

    Dan O. Macodiyo, H. Soyama, K. Hayashi

    Thin Films　(ESDA2006-95340)　1-10　2006年

  185. 2005アメリカウォータージェット会議

    祖山 均

    砥粒加工学会誌 = Journal of the Japan Society of Grinding Engineers　49　(12)　673-676　2005年12月1日

    出版者・発行元： 砥粒加工学会

    ISSN： 0914-2703

  186. G803 気中キャビテーション噴流の非定常挙動(GS-8 キャビテーション・気泡挙動(1),一般セッション)

    祖山 均

    流体工学部門講演会講演論文集　2005　320-320　2005年10月28日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-2882

  187. 210 キャビテーション噴流によるバックサイドダメージゲッタリングのC-V特性(材料力学 II,2.学術講演)

    祖山 均, 斉藤 卓, マコディヨ ダン, 小柳 光正

    講演論文集　2005　(40)　70-71　2005年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  188. 809 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる鋼ローラの面圧強さ向上に関する基礎的研究(機素潤滑設計I)

    關 正憲, 祖山 均, 吉田 彰, 三嶋 孝洋

    講演論文集　2005　(43)　293-294　2005年2月24日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  189. 518 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる塑性変形ピットまわりの残留応力分布(GS15 計測23)

    2005　361-362　2005年

    出版者・発行元： Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jsmezairiki.2005.0_361 　

    eISSN： 2433-1287

  190. 118 キャビテーションショットレスピーニング処理によるSUS316L鋼の疲労特性向上(微視組織と疲労強度評価II, 疲労の実際と最新の話題 微視組織と疲労強度評価)

    安田 圭介, 政木 清孝, 越智 保雄, 松村 隆, 祖山 均

    学術講演会講演論文集　54　223-224　2005年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  191. 139 細管へのキャビテーション・ショットレス・ピーニングの適用(疲労, 疲労の実際と最新の話題 微視組織と疲労強度評価)

    祖山 均, 篠崎 侑一

    学術講演会講演論文集　54　265-266　2005年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  192. 722 曲げ応力負荷による亜酸化銅太陽電池の電気的特性(金属の変形と破壊, エネルギー・環境材料)

    祖山 均, 土永 誠

    学術講演会講演論文集　54　459-460　2005年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  193. マイクロ波による半導体材料の導電率の定量評価手法の開発 査読有り

    巨 陽, 大野 悌, 祖山 均, 坂 真澄

    日本AEM学会誌　13　(1)　32-37　2005年

  194. インデンテーション法による金属材料の残留応力の推定

    祖山 均, 芳賀 司

    評価・診断に関するシンポジウム講演論文集　2004　(3)　90-93　2004年12月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  195. 気中キャビテーション噴流を用いたジュラルミン板の3次元成形(機械要素・加工3)

    祖山 均, 三上 光弘

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2004　(40)　201-202　2004年9月17日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  196. 202 曲げ応力負荷による亜酸化銅の光起電力の特性(材料力学I)

    祖山 均, 土永 誠

    講演論文集　2004　(39)　48-49　2004年3月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  197. 405 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる歯車の疲労強度向上(破壊の進展とその抑制,破壊の発生・進展とその評価および抑制,オーガナイスドセッション・8,第53期学術講演会)

    祖山 均, Macodiyo Dan Odhiambo

    学術講演会講演論文集　53　99-100　2004年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  198. 206 レーザドップラ振動計によるピッティング損傷のモニタリング(材料力学II)

    祖山 均, 本間 加奈

    東北支部総会・講演会 講演論文集　2004　(0)　56-57　2004年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmeth.2004.39.56 　

  199. キャビテーション・ショットレス・ピーニング

    祖山 均

    日本機械学会誌　107　(1022)　53-53　2004年1月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 0021-4728

  200. 破壊の発生・進展とその評価および抑制 3. き裂の発生・進展を抑制するための表面改質

    祖山均

    材料　53　(7)　826-832　2004年

    出版者・発行元： Society of Materials Science Japan

    DOI： 10.2472/jsms.53.826 　

    ISSN： 0514-5163

  201. 306 マイクロ波による金属表面上の三次元き裂の形状および寸法の評価

    巨 陽, 内村 泰博, 祖山 均, 坂 真澄

    評価・診断に関するシンポジウム講演論文集　2003　(2)　147-149　2003年12月2日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Crack is the most dangerous defect in machines and structures. Cracking often initiates from the surface of materials, since the surface stress is often higher than the stress of inside when a metal is under load. Nondestructive evaluation of a small crack is always regarded as a difficult but an utmost important issue for the integrity assessment of structural components. Recently, small cracks have been detected successfully by using microwaves under a condition of no contact and without any coupling medium, and a dual frequency technique has been developed to evaluate the size of surface cracks in metals. In the present paper, a study of evaluation of the shape and size of 3-D cracks using an enhanced microwave dual frequency technique is reported.

  202. 210 亜酸化銅の光起電力に及ぼす基板の曲率の影響

    祖山 均, 棚瀬 良太

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2003　(39)　53-54　2003年9月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  203. 220 キャビテーション気泡の崩壊衝撃力によるカバレージの経時変化の数値シミュレーション

    祖山 均, 二川 正敏

    日本機械学会東北支部秋季講演会講演論文集　2003　(39)　73-74　2003年9月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  204. キャビテーション・ショットレス・ピーニング装置の開発

    祖山 均

    油空圧技術　42　(8)　35-39　2003年8月

  205. 509 亜酸化銅の光起電力に及ぼす応力の影響

    祖山 均, 棚瀬 良太, 坂 真澄

    講演論文集　2003　(38)　198-199　2003年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  206. 118 高衝撃力に対応したキャビテーション・センサの開発

    祖山 均, 斎藤 建一

    講演論文集　2003　(38)　42-43　2003年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  207. 205 気中キャビテーション噴流による機械材料の疲労強度向上

    斎藤 建一, 祖山 均, 坂 真澄

    講演論文集　2003　(38)　58-59　2003年3月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  208. キャビテーション壊食の定量的予測手法

    祖山 均

    配管技術　45　(2)　9-14　2003年2月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0385-9894

  209. ステンレス鋼表面上の微小き裂の深さおよび閉じ具合の定量評価

    巨 陽, 宮津 亨, 祖山 均

    日本実験力学会講演論文集　(3)　311-313　2003年

    出版者・発行元： 日本実験力学会

    ISSN： 1346-4922

  210. 336 疲労強度向上におけるキャビテーション・ショットレス・ピーニングとショット・ピーニングの比較(き裂の発生・進展の抑制,治癒)(破壊の発生・進展とその評価および抑制)(オーガナイスドセッション8)

    祖山 均, Macodiyo Dan Odhiambo, 坂 真澄

    学術講演会講演論文集　52　332-333　2003年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  211. キャビテーション損傷とキャビテーションによる表面改質法

    祖山 均

    トライボロジスト　48　(10)　814-820　2003年

    ISSN： 0915-1168

  212. 304 気中キャビテーション噴流の加工能力における低速水噴流用ノズル口径の影響

    祖山 均, 斎藤 健一, 坂 真澄

    講演論文集　2002　83-84　2002年9月6日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  213. 206 アルミニウム合金鋳物へのキャビテーション・ショットレス・ピーニングの最適処理時間

    佐々木 圭, 祖山 均, 坂 真澄

    講演論文集　2002　(37)　62-63　2002年3月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  214. 213 気中キャビテーション噴流の加工能力

    祖山 均, 斎藤 建一, 御子柴 直樹, 坂 真澄

    講演論文集　2002　(37)　76-77　2002年3月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  215. 気中キャビテーション噴流

    祖山 均

    超音波TECHNO　14　(3)　78-81　2002年3月

  216. 220 気中キャビテーション噴流による金属材料への圧縮残留応力の導入

    祖山 均, 斎藤 建一, 御子柴 直樹, 佐々木 圭, 坂 真澄

    学術講演会講演論文集　51　223-224　2002年

    出版者・発行元： 日本材料学会

  217. 115 キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる合金工具鋼SKD61の表面改質(OS13 高機能面の形成技術)

    祖山 均, 佐々木 圭, 坂 真澄

    生産加工・工作機械部門講演会 : 生産と加工に関する学術講演会　2001　(3)　35-36　2001年11月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Although cavitation impacts normally cause damage in hydraulic machinery, the impacts can strengthen metallic materials as same as shot peening (SP). In case of peening by cavitation impacts, the shots are not required, thus the peening is called "cavitation shotless peening (CSP)". In older to figure out the mechanism of the improvement of life time of forging die treated by CSP, residual stress and hardness were measured with and without CSP. Tested materials were tool alloy steel SKD61. It was revealed that the residual stress of the surface treated by CSP was more compressive than that of not peened specimen and still kept compressive after heat treatment.

  218. 超音波より強力 水だけで洗浄

    祖山 均

    超音波TECHNO　13　(11)　66-71　2001年11月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0916-2410

  219. 202 気中キャビテーション噴流の実現(O.S.2-1 キャビテーション流れの諸問題1)(O.S.2 キャビテーション流れの諸問題)

    祖山 均, 斎藤 建一

    流体工学部門講演会講演論文集　2001　26-26　2001年9月28日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-2882

  220. 211 大気中アーク放電による炭素鋼表面の硬度向上(材料評価II)

    祖山 均, 吉田 洋介, 坂 真澄

    講演論文集　2001　51-52　2001年9月21日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  221. キャビテーション噴流式壊食試験装置

    祖山 均

    ターボ機械　29　(4)　193-198　2001年4月

    DOI： 10.11458/tsj1973.29.193 　

  222. 421 キャビテーション・ショットレス・ピーニングのアルメンストリップによる評価(腐食損傷・計測II)

    祖山 均, 熊野 弘之, 斎藤 建一, 坂 真澄

    講演論文集　2001　(36)　164-165　2001年3月10日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  223. 422 キャビテーション噴流式表面改質におけるモニタリング法(腐食損傷・計測II)

    熊野 弘之, 祖山 均, 坂 真澄

    講演論文集　2001　(36)　166-167　2001年3月10日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  224. 423 材料の耐キャビテーション衝撃力に関するパラメータの提案(腐食損傷・計測II)

    祖山 均, 熊野 弘之

    講演論文集　2001　(36)　168-169　2001年3月10日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  225. キャビテーション噴流式ハイブリッド表面改質装置の開発

    祖山 均

    油空圧技術　39　(10)　26-31　2000年10月

  226. 602 キャビテーション噴流による歯車のピーニング(機械要素・潤滑)

    祖山 均, 坂 真澄, 佐藤 東

    講演論文集　2000　149-150　2000年8月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Surface modification by using a cavitating jet is proposed in order to improve fatigue strength of silicon manganese steel, to introduce compressive residual stress into surface of metals, and to improve corrosion resistance of the carbon steel. Thus, the cavitating jet can be used for surface modification instead of shot peening. In case of the surface modification by using acavitating jet, it is possible to peen surface of materials without shots. It can be called "shotless peening". The great advantage of the shotless peening is that it is easy to peen the bottom of the gear tooth, since the shots do not stack between the tooth. In the present paper, in order to demonstrate peening of gear, the residual stress of the surface of the gear before and after exposing to a cavitating jet was measured by using an X-ray diffraction apparatus. The peening area was also measured by using a paintmethod.

  227. キャビテーション噴流による材料の表面改質

    祖山 均

    材料と環境　49　(6)　485-495　2000年6月

    DOI： 10.3323/jcorr1991.49.332 　

  228. キャビテーション衝撃力計測装置の開発

    祖山 均

    オートメーション　45　(6)　88-93　2000年6月

    出版者・発行元： 日刊工業出版プロダクション

    ISSN： 0473-5587

  229. 気泡で表面改質

    祖山 均

    超音波TECHNO　12　(4)　42-45　2000年4月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0916-2410

  230. 306 キャビテーション噴流によるシリコンウェーハへのバックサイドダメージの導入(学生賞セッションII)

    熊野 弘之, 祖山 均, 坂 真澄

    講演論文集　2000　(35)　90-91　2000年3月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  231. 316 キャビテーション噴流による炭素鋼の耐食性向上に及ぼす水質の影響(SCC・腐食摩耗・計測)(日本機械学会東北支部・腐食防食協会東北支部共催セッション)

    祖山 均, 佐藤 岳, 坂 真澄

    講演論文集　2000　(35)　110-111　2000年3月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  232. 507 キャビテーション噴流による回転曲げ疲労強度の向上(疲労)

    祖山 均, 日下 卓也, 坂 真澄

    講演論文集　2000　(35)　170-171　2000年3月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  233. 506 ピーニングによる圧縮残留応力導入の最適化(疲労)

    祖山 均, 佐々木 圭, 坂 真澄

    講演論文集　2000　(35)　168-169　2000年3月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

  234. キャビテーション噴流による表面改質

    祖山 均

    機械の研究　52　(1)　7-13　2000年1月

    出版者・発行元： 養賢堂

    ISSN： 0368-5713

  235. Surface modification of materials by using a cavitating jet

    Hitoshi Soyama

    Zairyo to Kankyo/ Corrosion Engineering　49　(6)　332-336　2000年

    出版者・発行元： Japan Soc of Corrosion Engineering

    DOI： 10.3323/jcorr1991.49.332 　

    ISSN： 0917-0480

  236. Remarkable Effects of Leading- and Trailing-Edge-Shapes on Violent Vibrations of Supercavitating Hydrofoils.

    ソヤマ ヒトシ, ナカ ヒロノリ, アベ ジュンペイ, ミヤカワ タカシ, タカハシ マコト, ヒグチ ジロウ, イコハギ トシアキ, オオバ リサブロウ

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　11　47-52　1999年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  237. High-Speed Stereo-Observations of Highly Erosive Cavitating Flow-Pattern around a Typical Butterfly-Valve of Offset-Leaf-Type.

    ソヤマ ヒトシ, イワサキ マサヒロ, タケダ ショウ, ヒラタ ヤスシゲ, ヒグチ ジロウ, オオバ リサブロウ

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　11　61-68　1999年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  238. キャビテーション噴流による材料試験・表面改質における支配因子

    祖山 均

    噴流工学　15　(2)　31-37　1998年6月

  239. キャビテ-ション噴流による表面改質

    祖山 均

    豊田研究報告　(51)　49-53　1998年5月

    出版者・発行元： 豊田理化学研究所

    ISSN： 0372-039X

  240. 種々の吐出し圧力の高耐圧ディーゼルノズルからの高速気中水噴流の内部構造の可視化

    祖山 均, 内田 俊彦, 伊藤 幸雄, 樋口 二郎, 大場 利三郎

    東北大学流体科学研究所報告　9　1-11　1998年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2860

  241. キャビテーション噴流による材料試験と表面改質

    祖山 均

    材料　47　(4)　381-387　1998年

    出版者・発行元： Society of Materials Science Japan

    DOI： 10.2472/jsms.47.381 　

    ISSN： 0514-5163

  242. 渦キャビテーションに伴うノイズ,振動による激しい壊食の検出

    祖山 均, 伊藤 幸雄, 樋口 二郎, 大場 利三郎

    東北大学流体科学研究所報告　8　53-61　1997年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2860

  243. Behavior of Severe Cavitation Erosion Occurring in a High-Specific-Speed Centrifugal Pump due to Vibrations and Noise

    ソヤマ ヒトシ, リー S.R., トノサキ マサシ, ウラニシ カズオ, ヒグチ ジロウ, カトウ ヒロハル, オオバ リサブロウ

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　9　11-18　1997年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  244. Three Types of Vibrations on a Supercavitating Hydrofoil

    ソヤマ ヒトシ, ナカ ヒロノリ, アベ ジュンペイ, ミヤカワ タカシ, タカハシ マコト, イコハギ トシアキ, オオバ リサブロウ

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　9　19-24　1997年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  245. Jet structure analyses on high-speed submerged water jets through cavitation noises

    Y Adachi, H Soyama, Y Yamauchi, K Sato, T Ikohagi, R Oba

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES B-FLUIDS AND THERMAL ENGINEERING　39　(3)　568-574　1996年8月

    DOI： 10.1299/jsmeb.39.568 　

    ISSN： 1340-8054

  246. 超高速平頭翼形の揚力を支配する後縁近傍のベースベンテド流れの数値シミュレーション

    大山 信, 安部 淳平, 祖山 均, 大場 利三郎

    東北大学流体科学研究所報告　7　135-145　1996年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2860

  247. Several Kinds Vibrations Arisen around a Typical Highspeed SupercavitatingHydrofoil with Various Nose Shapes

    Soyama Hitoshi, Naka Hironori, Miyakawa Takashi, Ikohagi Toshiaki, Abe Junpei, Kuwako Hiroshi, Oba Risaburo

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　8　1-12　1996年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  248. 高速度撮影に関する動向

    祖山 均, 川野 聡恭

    可視化情報　15　(57)　87-92　1995年4月

    出版者・発行元： The Visualization Society of Japan

    DOI： 10.3154/jvs.15.57_87 　

    ISSN： 0916-4731

  249. Singular Behavior of Erosion-Standoff-Distance-Curves for Highspeed-Water-Jets in Air

    Soyama Hitoshi, Yokota Motohiro, Shintani Masayuki, Uchida Toshihiro, Ikohagi Toshiaki, Oba Risaburo, Higuchi Jiro

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　7　35-45　1995年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  250. Behavior of Cavitation Nuclei in High-Speed Submerged Water-Jet-Tests

    Yamauchi Yoshiaki, Soyama Hitoshi, Adachi Yasunori, Ikohagi Toshiaki, Oba Risaburo, Hirata Yasushige

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　7　1-14　1995年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  251. SEM Observations on the Progress of Severe Cavitation Erosion Arisen in a Typical Centrifugal Pump

    Soyama Hitoshi, Ito Yukio, Ichioka Takehiko, Oba Risaburo, Kato Hiroharu, Ito Norio

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　7　57-68　1995年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  252. Several Aspects of Fatigue Failure Caused by Cavitation Erosion

    Hokkirigawa Kazuo, Soyama Hitoshi, Ahmed M. Shemy, Oba Risaburo, Watanabe Tsutomu

    東北大学研究所報告. (工学), 流体科学研究所　7　47-56　1995年3月

    出版者・発行元： 東北大学

    ISSN： 0916-2879

  253. Base-Vented Performance Simulation for Supercavitating Hydrofoils with Pseudo-Kirchhoff Noses Operating within the Subcavitating Region

    OHYAMA Makoto, ABE Junpei, SUNAYAMA Yoshihiko, SOYAMA Hitoshi, YAMABE Masahiro, OBA Risaburo

    JSME international journal. Ser. B, Fluids and thermal engineering　38　(2)　258-264　1995年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmeb.38.258 　

    ISSN： 1340-8054 1347-5371

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    In order to clarify supercavitating hydrofoil performance numerically, especially in the base-vented state at a low incidence, we attempt to perform numerical simulations for three typical thin supercavitating hydrofoils with pseudo-Kirchhoff noses by means of the QUICK method. The precise water-tunnel tests on the supercavitating steady lift- and drag-performance for the foils are examined after the marked effects of leading edge and the peculiar behavior of disc drag have been clarified. The analyses agree well with the experiments, especially in the base-vented flow at low incidences, showing several interesting facts.

  254. High-Speed Stereo-Observations of Violent Vibrations Associated with Three Types of Cavitation

    NAKA Hironori, SOYAMA Hitoshi, SAKAGAMI Kentaro, OBA Risaburo, YAMABE Masahiro

    JSME international journal. Ser. B, Fluids and thermal engineering　38　(1)　66-72　1995年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/jsmeb.38.66 　

    ISSN： 1340-8054 1347-5371

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    In order to improve the reliability of high-speed hydraulic machinery, detailed behavior of the violent vibrations appearing on a typically low-drag Eppler foil is systematically observed by means of high-speed stereophotography. We can clearly observe the following three types of violent vibrations : (i) the vibrations resulting from a singly-attached cavity, usually arising at a higher incidence α_i, (ii) ones resulting from large travelling bubbles arising at a lower incidence, (iii) a mixture of these two types.

  255. 高速水中水噴流による顕著なピーニング効果(ステンレス鋼の残留応力改善)

    祖山 均, 山内 由章, 井小萩 利明, 大場 利三郎, 佐藤 一教, 進藤 丈典, 大島 亮一郎

    噴流工学　12　(2)　13-22　1995年

  256. Marked Peening Effects by Highspeed Submerged-Water-Jets (Residual Stress Change on SUS304)

    祖山 均, 山内 由章, 井小萩 利明, 大場 利三郎, 佐藤 一教, 進藤 丈典, 大島 亮一郎

    J.Jet Flow Engineering　12　(2)　13-22　1995年

  257. 高速水噴流のメカニズムとその有効利用

    祖山 均, 佐藤 一教

    日本機械学会誌　96　(9)　847-847　1993年9月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 0021-4728

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書籍等出版物 10

  1. 金属疲労とショットピーニング 改訂第4版

    ショットピーニング技術協会

    大河出版　2018年9月

  2. 計測工学Bilingual edition

    高偉, 清水裕樹, 羽根一博, 祖山均, 足立幸志

    朝倉書店　2017年3月25日

    ISBN: 9784254201659

  3. バイオマス由来の高機能材料

    舩岡正光, 祖山均, 木村悟隆, 山口健, 柴田圭, 堀切川一男ほ

    エヌ・ティー・エス　2016年11月23日

  4. 新版キャビテ-ション -基礎と最近の進歩-

    加藤洋治, 藤川重雄, 松本洋一郎, 高比良裕之, 右近良孝, 神山新一, 上條謙二郎, 山口一, 中武一明, 井小萩利明, 大島明, 岡田庸敬, 服部修次, 祖山均 ほか

    森北出版　2016年6月30日

    ISBN: 9784627602397

  5. 水素利用技術集成 Vol. 4

    岡野一清, 井関孝弥, 阿部竜, 児玉竜也, 郷右近展之, 中村優美子, 伊藤直次, 市川貴之, 高野俊夫, 池田哲史, 秋葉悦男, 笠井秀明, 中西寛, Wilson Agerico Dino, 三浦良雄, 佐原亮二, 水関博志, Marcel H, F. Sluiter, 大野かおる, 川添良幸, 星野公三, 高野則之, 横堀壽光, 大見敏仁, 祖山均, 高桑脩, 亀川厚則, 岡田益男, 佐藤正志, 久慈俊郎, 島隆則, 侯召民, 池田一貴, 高木成幸, 大友季哉, 折茂慎一, 西宮伸幸, 駒口健治, 菅原武, 庄野厚, 斉藤泰和, 藤田健一, 山口良平, 伊藤靖彦, 井上博史, 大平勝秀, 李海文, 経済産業省商務流通保安グループ高圧ガス保安室

    株式会社エヌ・ティー・エス　2014年4月25日

    ISBN: 9784864690829

  6. Advanced Experimental and Numerical Techniques for Cavitation Erosion Prediction

    G. L. Chahine, J. P. Franc, A. Karimi, G. Bark, R. E. Bensow, P. F. Pelz, T. Keil, G. Ludwig, M. Dular, S. Hattori, S. Nishimura, O. Takakuwa, H. Soyama, M. Fukaya, S. J. Schmidt, M. S. Mihatsch, M. Thalhamer, N. A. Adams, C. T. Hsiao, R. Raju, E. Johnsen

    Springer　2014年

    ISBN: 9789401785389

  7. 破壊力学大系

    服部 敏雄, 川田 宏之, 田川 哲哉, 東郷 敬一郎, 中井 善一, 三浦 英生, 足立 幸志, 祖山 均ほか

    株式会社エヌ・ティー・エス　2012年2月14日

  8. 機械工学便覧基礎編α4流体工学

    井小萩利明, 井上雅弘, 亀本喬司, 辻裕, 新美智秀, 深野徹, 松本洋一郎, 望月修, 祖山均ほか

    日本機械学会　2006年1月20日

  9. 金属疲労とショットピーニング

    廣瀬正吉, 青木勇, 稲川哲雄, 梅村貢, 飯田喜介, 佐野雄二, 祖山均,ほか

    ショットピーニング技術協会　2004年2月

  10. 新版キャビテ-ション -基礎と最近の進歩-

    加藤洋治, 藤川重雄, 松本洋一郎, 高比良裕之, 右近良孝, 神山新一, 上條謙二郎, 山口一, 中武一明, 井小萩利明, 大島明, 岡田庸敬, 服部修次, 祖山均 ほか

    槇書店　1999年10月20日

    ISBN: 4837506585

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講演・口頭発表等 62

  1. X-ray high-speed imaging of hydrodynamic cavitation and biomass particle passing through Venturi tube

    H. Soyama, X. Liang, K. Kajiwara, W. Yashiro

    Fluid dynamics meets synchrotron X-ray high-speed imaging

  2. Mechanical Surface Treatment of Additive Manufactured Ti6Al4V by Cavitation Peening 国際会議 招待有り

    Hitoshi Soyama

    2020 Spring International Conf. on Material Sciences and Technology (MST-S)　2020年8月15日

  3. Fundamentals and applications of cavitation peening comparing with shot peening and laser peening 国際会議 招待有り

    Hitoshi SOYAMA

    International Conference on Advanced Surface Enhancement 2019　2019年9月10日

  4. Improvement of Fatigue Strength of Light Metals by Mechanical Surface Treatment 国際会議 招待有り

    Hitoshi SOYAMA

    International Conference on Light Alloys and Metal Materials (LAMM 2019)　2019年8月21日

  5. Observation of Cavitation around a Submerged Fan Jet 国際会議 招待有り

    Hitoshi SOYAMA

    The 12th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology　2019年8月8日

  6. Improvement of Fatigue Strength of Additive Manufactured Metals by Solid-Liquid-Gas Interfacial Phenomena Induced by Pulse Laser 国際会議 招待有り

    Hitoshi Soyama

    International Conference on Advanced Material Research and Processing Technology (AMRPT2019)　2019年7月20日

  7. Mechanical Surface Treatment of Additive Manufactured Metallic Material by Solid-Liquid-Gas Interfacial Phenomena Induced by Pulse Laser 国際会議 招待有り

    Hitoshi Soyama

    International Conference on Materials Research & Nanotechnology　2019年6月12日

  8. Strength of Titanium Alloy 6Al4V Manufactured by the Electron Beam Powder Bed Melting (EBPB) Additive Manufacturing (AM) Method 国際会議

    Daniel G. Sanders, Hitoshi Soyama

    AEROMAT2019　2019年5月7日

  9. Solid-Liquid-Gas Interfacial Phenomena and Its Practical Application for Mechanical Surface Treatment : Cavitation Erosion and Cavitation Peening 国際会議 招待有り

    Hitoshi Soyama

    3rd International Symposium of Cavitationand Multiphase Flow (ISCM2019)　2019年4月20日

  10. Surface Mechanics Design by Cavitation Peening Using Submerged Pulse Laser 国際会議

    Hitoshi Soyama

    7th International Conference on Laser Peening and Related Phenomena　2018年6月21日

  11. Improvement of Wear Resistance of Steel by Means of a Cavitating Jet and a Submerged Pulse Laser 国際会議

    Hitoshi Soyama, Mitsuru Sato

    10th International Symposium on Cavitation (CAV2018)　2018年5月15日

  12. Introduction of Compressive Residual Stress into Alloy Tool Steel by Submerged Laser Peening Utilizing Laser Cavitation Impact 国際会議

    Hitoshi Soyama

    9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)　2017年11月14日

  13. Introduction of Compressive Residual Stress into Alloy Steel by Cavitation Peening Using Laser Cavitation 国際会議

    Hitoshi Soyama

    13th International Conference on Shot Peening　2017年9月19日

  14. Surface Mechanics Design of Metallic Materials by Cavitation Peening 国際会議

    Hitoshi Soyama

    11th International Conference on Advanced Materials and Processing　2017年9月7日

  15. Opposed cavitating jets and their application for cavitation peening of wall surrounding hole 国際会議

    H. Soyama

    23rd International Conference on Water Jetting　2016年11月14日

  16. Effect of Bubble Collapse Impact on Submerged Laser Peening 国際会議

    H. Soyama

    The 6th International Conference on Laser Peening and Related Phenomena　2016年11月7日

  17. Improvement of Fatigue Life of Welded Parts by Cavitation Peening and Water Jet Peening 国際会議

    11th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology　2016年10月16日

  18. Spectroscopy Analysis of Laser Abrasion and Laser Cavitation Induced by Pulse Laser 国際会議

    20th International Conference on Condensed Matter Nuclear Science (ICCF20)　2016年10月3日

  19. Using In-Situ Resources for 3D manufacturing on Mars 国際会議

    NASA Cross Industry Innovation Summit　2016年9月20日

  20. Mechanical Surface Treatment of Duralumin Plate by Bubble Induced by Pulse Laser 国際会議

    9th International Symposium on Cavitation　2015年12月6日

  21. Mechanical Surface Treatment of Duralumin by Laser Cavitation 国際会議

    1st International Workshop on Cavitation Peening and Related Phenomena　2015年10月27日

  22. Experimental Formula to Estimate Aggressive Intensity of a Cavitating Jet for Cavitation Peening 国際会議

    ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2015　2015年7月27日

  23. Surface Mechanics Design by Cavitation Peening 国際会議

    The 5th International Conference on Laser Peening and Related Phenomena　2015年5月10日

  24. Reduction of hydrogen embrittlement cracking of stainless steel SUS316L by cavitation peening 国際会議

    O. Takakuwa

    APCFS/SIF-2014 (Asian-Pacific Conference on Fracture and Strength, International Conference on Structural Integrity and Failure)　2014年12月9日

  25. Improvement of Threshold Stress Intensity Factor Range of Stainless Steel by Cavitation Peening 国際会議

    12th International Conference on Shot Peening　2014年9月15日

  26. Improvement of fatigue strength of duralumin plate with a hole by a cavitating jet 国際会議

    22nd International Conference on Water Jetting　2014年9月3日

  27. Surface Modification Using Chemical and Physical Effects at Cavitation Bubble Collapse 国際会議

    International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch Chemical Society of Japan　2013年9月28日

  28. Effect of Nozzle Outlet Geometry of a High-Speed Water Jet on Cutting Ability of Submerged Abrasive Water Jet 国際会議

    10th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology　2013年4月25日

  29. Power Law of Injection Pressure and Nozzle Diameter on Aggressive Intensity of a Cavitating Jet 国際会議

    21th International Conference on Water Jetting　2012年9月19日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Effect of Nozzle Shape for High Injection Pressure on Aggressivity of Cavitating Jet. [Proceedings of 21st International Conference on Water Jetting, (2012), 367-378] H. Soyama, O. Takakuwa and A. Naito

  30. Effect of Dissolve Gas on Luminescent Spots Induced by a Cavitating Jet 国際会議

    8th International Symposium on Cavitation　2012年8月13日

  31. Optimum Injection Pressure of a Cavitating Jet on Introduction of Compressive Residual Stress into Stainless Steel 国際会議

    Kazuya Nagasaka, Osamu Takakuwa, Akima Naito

    19th International Conference on Nuclear Engineering　2011年10月24日

  32. Fundamental and Applications of Cavitation Peening 国際会議

    The 3rd International Conference on Laser Peening and Related Phenomena　2011年10月11日

  33. Comparison of Effects of LSP, UNSM and Cavitetion Peening on Residual Stress, Microstructure and Local Mechanical Properties of 316 Stainless Steel, Ti64, IN718 SPF alloys 国際会議

    A. Gill, Y. Zhao, J. Guenes, Y. Pyun, H. Soyama, S. R. Mannava, D. Quian, V. K. Vasudevan

    The 3rd International Conference on Laser Peening and Related Phenomena　2011年10月11日

  34. Effect of Injection Pressure and Size of Nozzle Throat of a Cavitating Jet on Cavitation Peening 国際会議

    O. Takakuwa, A. Naito

    11th International Conference on Shot Peening　2011年9月12日

  35. Luminescent Spots Induced by a Cavitating Jet 国際会議

    ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering　2011年7月24日

  36. 流動キャビテーションにおけるラジカル反応

    キャビテーションに関するシンポジウム（第15回）　2010年11月22日

  37. Chemical Reactor Using Radical Induced by a Cavitating Jet 国際会議

    T. Muraoka

    20th International Conference on Water Jetting　2010年10月20日

  38. Enhancement of Aggressivity of Cavitating Jet and Its Practical Application 国際会議

    International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows　2010年9月27日

  39. Comparison of Abilities of Various Cavitating Jets 国際会議

    K. Nishizawa, M. Mikami

    9th Pacific Rim International Conference on Water Jetting Technology　2009年11月20日

  40. Enhancement of Cavitation Aggressivity around a Cavitating Jet by Injecting Low-Speed Water Jet for Cavitation Peening 国際会議

    K. Nishizawa, M. Mikami

    7th International Symposium on Cavitation　2009年8月17日

  41. Release of Micro Strain in Tool Alloy Steel by a Cavitating Jet in Air 国際会議

    Nao YAMADA, Osamu TAKAKUWA, Yuichi SEKINE, Mitushiro MIKAMI

    19th International Conference on Water Jetting　2008年10月15日

  42. Singularity of Cavitation Shotless Peening Compared with Shot Peening 国際会議

    10th International Conference on Shot Peening　2008年9月14日

  43. 群列キャビテーションによる材料の表面改質

    化学系学協会東北大会　2007年9月21日

  44. Introduction of Macro-Strain with Releasing Micro-Strain by Cavitation Shotless Peening 国際会議

    6th International Symposium on Impact Engineering　2007年9月16日

  45. 気中キャビテーション噴流による表面改質

    日本混相流学会年会講演会　2007年6月22日

  46. Cavitation Shotless Peening 国際会議

    6th MFN Asian Shot Peening Workshop　2006年11月13日

  47. Surface Modification by Using a Cavitating Jet 国際会議

    The 8th Pacific Rim International Conference on Water Jet Technology　2006年10月10日

  48. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる金属材料の強度向上

    日本保全学会第３回学術講演会　2006年7月6日

  49. Cavitation Peening by Using Cavitating Jet in Air 国際会議

    K. Homma

    9th International Conference on Shot Peening　2005年9月6日

  50. Cavitating Jet in Air Using Multiple Nozzle 国際会議

    M.Mikami

    2005 Amerian Waterjet Conference　2005年8月21日

  51. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる金属表面改質

    軽金属学会第75回シンポジウム　2004年10月14日

  52. Improvement of Fatigue Strength by Using a Cavitating Jet in Air 国際会議

    M.Mikami, K.Homma

    17th International Conference on Water Jetting　2004年9月7日

  53. キャビテーションの新しい利用－表面改質への有効利用

    第12回キャビテーションに関するシンポジウム　2004年3月18日

  54. Peen Forming by Using a Cavitating Jet in Air 国際会議

    K.Saito

    7th Pacific Rim International Conference on Water Jetting Technology　2003年10月27日

  55. Cavitation Shotless Peening for Improvement of Fatigue Strength 国際会議

    D.Odhiambo, K.Saito

    8th International Conference on Shot Peening　2002年9月16日

  56. Suitable Waiting Operation of an MC-Centrifugal- Slurry-Pump 国際会議

    Symposium on Cavitation and Gas-Liquid Flow in Fluid Machinery and Devices　1995年8月13日

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    (プロシーディング) Cavitation and Gas-Liquid Flow in Fluid Machinery and Devices ASME 1995 143 149

  57. Visualization of Vortex-and Cloud-Cavitation around a Submerged Water-Jet by Stereoscopic Stacking Display of Digital Images 国際会議

    Symposium on Flow Visualization and Image Processing of Multiphase System　1995年8月13日

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    (プロシーディング) Flow Visualization and Image Processing of Multiphase System ASME 1995 43 48

  58. Flow Visualization 国際会議

    Symposium on Flow Visualization and Image Processing of Multiphase System　1995年8月13日

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    (プロシーディング) Flow Visualization and Image Processing of Multiphase System ASME 1995

  59. Vibrations and Noises Associated with Severe Cavitation Erosion Arisen in a High-Specific-Speed Centrifugal-Pump 国際会議

    International Symposium on Cavitation　1995年5月2日

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    (プロシーディング) Proceddings of the International Symposium on Cavitation DCN Bassin 1995 225 232

  60. ターボ機械のキャビテーション

    第８回フレッシュマンセミナー「ポンプ・送風機設計の基礎」　1993年8月27日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    (プロシーディング) ポンプ・送風機設計の基礎 日本工業出版 1993 1 12

  61. 激しい壊食の音響検出法

    第７回キャビテーションに関する会議　1992年10月13日

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    (プロシーディング) 第７回キャビテーションに関する会議講演論文集 日本学術会議 1992 125 126

  62. High-Speed Observations of Highly Erosive Vortex- Cavitation Arisen in a Centrifugal Pump 国際会議

    International Symposium on Cavitation and Erosion in hydraulic structures and Machinery　1992年5月26日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    (プロシーディング) Cavitation and Erosion in Hydraulic Structures and Machinery Hohai University 1992 45 50

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産業財産権 30

  1. 平面曲げ疲労試験機

    祖山均, 古澤達哉

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 金属短線の洗浄装置および金属短線の洗浄方法

    千葉秀輝, 増田雅芳, 宮崎幸一, 三浦俊範, 祖山均

    5900961

    産業財産権の種類: 特許権

  3. キャビテーション噴流能力推定方法、キャビテーション噴流能力推定システム、及びキャビテーション噴流能力推定装置、並びにキャビテーション噴流推定誤差算出方法、及びキャビテーション噴流推定誤差算出装置、並びにキャビテーション噴流能力評価方法、及びキャビテーション噴流能力評価装置、キャビテーション噴流能力算出式特定システム、及びキャビテーション噴流能力算出式特定装置、並びにコンピュータに実行させるためのプログラム及び同プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

    祖山 均

    産業財産権の種類: 特許権

  4. ウォータージェット噴射ノズル，ウォータージェット噴射装置，ウォータージェットを用いた洗浄方法および胃壁洗浄装置

    祖山均, 阿美克典, 山本松男

    産業財産権の種類: 特許権

  5. 口腔洗浄装置および口腔洗浄方法

    祖山均, 山本松男, 滝口尚

    産業財産権の種類: 特許権

  6. キャビテーション発生装置

    祖山均, 三上光弘, 菊池務, 志賀啓介

    5578318

    産業財産権の種類: 特許権

  7. 耐水素脆化特性に優れた金属材料の製造方法および耐水素脆化特性に優れた金属材料

    祖山均, 高桑脩

    産業財産権の種類: 特許権

  8. エロージョンモニタリング手法

    庄子哲雄, 竹田陽一, 祖山 均

    産業財産権の種類: 特許権

  9. 水噴流によるピーニング方法及び装置

    祖山 均

    5540375

    産業財産権の種類: 特許権

  10. 炭化水素製造方法および炭化水素製造装置

    祖山均

    産業財産権の種類: 特許権

  11. 振動による表面改質の評価方法ならびに装置

    祖山均, 甲斐彰, 関根裕一

    産業財産権の種類: 特許権

  12. 応力保持装置およびX線回折装置

    祖山 均, 甲斐 彰, 高桑 脩

    5515036

    産業財産権の種類: 特許権

  13. トラクションドライブおよびその表面処理方法

    東崎康嘉, 吉見壮司, 園部浩之, 塩津勇, 酒井賢治, 祖山均

    4969325

    産業財産権の種類: 特許権

  14. CVTベルト用エレメントの表面処理方法

    志水政紀, 服部勇仁, 小林大介, 荒川一哉, 祖山均, 長沢裕二, 西澤博幸, 大澤正敏

    5078071

    産業財産権の種類: 特許権

  15. キャビテーション壊食量予測方法及び予測システム

    有働 竜二郎, 深谷 征史, 原田 一郎, 小野 滋義, 祖山 均

    4812100

    産業財産権の種類: 特許権

  16. 動植物の育成方法及び動植物の育成装置

    祖山 均

    産業財産権の種類: 特許権

  17. 管内部の表面改質または洗浄方法及び該方法に使用される管内部の表面改質または洗浄装置

    祖山 均

    4635206

    産業財産権の種類: 特許権

  18. 金属材料や半導体材料等の表面改質法とそのための表面改質装置と，加工能力の高いキャビテーション・ショットレス・ピーニング法

    祖山 均

    5066703

    産業財産権の種類: 特許権

  19. 核破砕中性子源水銀ターゲット容器のその場診断システム

    二川正敏, 勅使河原誠, 粉川広行, 池田裕二郎, 祖山 均, 吉田信俊

    産業財産権の種類: 特許権

  20. 電磁式衝撃加力によるキャビテーション発生装置、その装置による材料の損傷評価試験方法、及び材料の表面改質方法

    二川正敏, 粉川 広行, 池田 裕二郎, 祖山 均, 伊達 秀文, 万場 猛

    産業財産権の種類: 特許権

  21. 金属部品等の表面改質および洗浄方法およびその装置

    祖山 均

    4240972

    産業財産権の種類: 特許権

  22. 機械部品等の表面処理および洗浄方法ならびにそれらの装置

    産業財産権の種類: 特許権

  23. 材料固有のキャビテーション衝撃力のしきい値特定方法と，キャビテーション噴流による壊食量の定量的予測法と，そのための壊食量の定量的予測装置

    祖山 均

    4665186

    産業財産権の種類: 特許権

  24. キャビテーション噴流による材料試験装置の液体圧力制御方法，液体槽内圧力制御機構，噴射圧力制御機構，液体槽内圧力および／または噴射圧力の自動制御機構

    特許第3921514号

    産業財産権の種類: 特許権

  25. 金属被加工物表面のキャビテーションによる耐食処理法およびキャビテーション浸食の低減方法およびキャビテーション浸食防止法を向上させる加工処理をした加工物

    産業財産権の種類: 特許権

  26. 金属部品等の表面改質および洗浄方法およびその装置(Surface Refining Method of Metal Part, Washing Method and Device)

    産業財産権の種類: 特許権

  27. 裏面にキャビテーションゲッタリングサイトを有する半導体ウエーハと，当該半導体ウエーハの製造方法と，当該半導体ウエーハによるゲッタリング方法

    産業財産権の種類: 特許権

  28. キャビテーションによる耐食処理法(Corrosion Resistant Processing Method by Cavitation)

    産業財産権の種類: 特許権

  29. 水中水噴流を利用する加工方法(Processing Method Utilizing Underwater High-Speed Water Jet))

    2878529

    産業財産権の種類: 特許権

  30. 流体機械の翼(Vane for Fluid Machine)

    2954308

    産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 40

  1. 表面力学設計 競争的資金

    2012年4月 ～ 継続中

  2. 残留応力に関する研究 競争的資金

    制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

    2002年4月 ～ 継続中

  3. キャビテーション壊食 競争的資金

    制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

    1991年4月 ～ 継続中

  4. キャビテーション噴流による表面改質 競争的資金

    制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

    1991年4月 ～ 継続中

  5. 固気液混相を用いたエネルギーの時間的・空間的凝縮と3D-Metalの疲労強度向上への展開

    祖山 均

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

  6. 治療抵抗性口腔疾患に対する革新的抗炎症療法の確立

    齋藤 正寛, 八幡 祥生, 田中 志典, 祖山 均

    2021年7月9日 ～ 2024年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    近年口腔と全身疾患に関して多くの因果関係が明らかにされており、循環器疾患、自己免疫疾患、内分泌疾患などの全身疾患により産生が亢進される炎症性サイトカインやリンパ循環を介した炎症性細胞の循環が口腔内炎症の遷延に寄与していると指摘されている。特にヒト最大の免疫組織である腸管免疫の破綻により発症する炎症性腸疾患（IBD)は、腸のみならず全身の免疫機構の低下を招き、口腔内でも根尖性歯周炎、歯周炎等の口腔内炎症性疾患のハイリスクになることが知られており口腔と全身疾患を繋ぐ臓器炎症ネットワークに注目が集まっている。 本年度は既に当研究室で確立した炎症腸疾患に根尖性歯周炎（AP)を発症させるIBD-APモデルを用いて、腸炎による顎骨破壊増悪化機構の解析を実施した。IBDによる体重減少、腸粘膜上皮の破壊、腸管の狭小及び短縮化が観察された。IBD-APを観察すると、AP単独と比較して顎骨内で形成される病変が拡大することが観察された。この結果よりIBDは顎骨における炎症性破壊を増悪化する可能性が示されたため、RNA-seq解析で分析を行った。その結果、IBDを発症することで顎骨内で既に炎症反応が起きており、IBD-APになると白血球の活性化、リンパ球浸潤に伴う炎症マーカーの発現上昇が確認された。組織解析を行うと、IBDを発症した顎骨内で既に根尖部の歯周組織の破壊が観察され、さらにIBD-APになると病変内に壊死細胞を中心にその周囲に炎症系細胞の浸潤を伴う病変が根尖部顎骨内に形成されていた。根管内のドラッグデリバリーシステムの開発を行うため、ラットAPモデルに着手し、顎骨破壊を伴う根尖部病変の形成を確認した。

  7. 粒子を含有した流動キャビテーションによる新機能性材料の創成 競争的資金

    祖山 均

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2020年4月 ～ 2023年3月

  8. パルスレーザを用いた固気液界面現象解明ならびに有効利用

    祖山 均, 伊賀 由佳, 佐々木 裕章

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    研究種目：Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    研究機関：Tohoku University

    2018年10月 ～ 2022年3月

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    1. パルスレーザに伴う固気液界面現象解明の観点から，これまでにレーザキャビテーションの生成場所により崩壊時の衝撃力が大きく異なる数値解析結果に基づき，東北大学所有の0.35Jと0.85Jのパルスレーザシステムを用いた実験によりレーザキャビテーションの生成場所を制御して，ジュラルミンやステンレス鋼などの機械的表面改質を実施した。 2. 集光に用いる凸レンズの焦点距離の最適化により，水中でレーザキャビテーションを形成し，その圧潰衝撃力によるステンレス鋼の処理を行い，X線回折法により残留応力を計測し，レーザキャビテーションの圧潰によるステンレス鋼への圧縮残留応力の導入を実証した。 3. 機械的表面改質の支配因子解明の観点から，東北大学でキャビテーションピーニングならびにショットピーニングで処理したステンレス鋼を平面曲げ疲労試験に供し，その残留応力を，東北大学でX線回折で計測するとともに，UCDAVISにおいてスリット法で評価した。また導入された圧縮残留応力が疲労試験により低減し，ショットピーニングよりもキャビテーションピーニングのほうが低減量が少ないことが明らかになった。 4. 東北大学で水中パルスレーザを用いたレーザピーニング，キャビテーション噴流を用いたキャビテーションピーニング，水噴流加速式循環型ショットピーニングを用いて，加工の程度を変えて機械的表面改質を行った合金工具鋼をコベントリ大学に送付して，中性子透過法により評価し，機械的表面改質法による差異を明らかにした。また，同等の処理を行った合金工具鋼表面の残留応力およびミクロ歪を評価した。またシンシナティ大学で透過電子顕微鏡で観察するための処理条件を打合せ，東北大学で処理を行った。 5. パルスレーザを用いた液滴損傷試験の構築を目的として，パルスレーザを用いた光学系の調整を行い，パルスレーザによる圧力波の発生を確認した。

  9. レーザキャビテーションを活用した表面力学設計の構築と3次元積層造形材への適用

    祖山 均, 伊賀 由佳

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2017年4月 ～ 2020年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    １．レーザキャビテーションの境界条件の制御：パルスレーザの焦点を加工面ではなく，水中に焦点を合わせてパルスレーザを照射し，レーザキャビテーションの境界条件として焦点位置と加工面の距離を変化させ，レーザキャビテーションが加工面に衝撃力を付与できる条件を見出した。同条件において金属材料を処理して，金属材料に塑性変形ならびに圧縮残留応力を導入できることを実験的に明らかにし，レーザキャビテーションによる機械的表面改質を実証した。 ２．表面力学設計における諸因子と疲労強度の関係の把握：水中レーザピーニング（レーザアブレージョンならびにレーザキャビテーション），キャビテーションピーニング，ショットピーニングでそれぞれステンレス鋼を処理した場合について最適加工時間を明らかにした。さらに，それぞれ最適加工時間で処理した場合について，疲労強度，下限界応力拡大係数範囲を明らかにした。 ３．パルスレーザによるアブレージョンの支配因子の解明：レーザキャビテーションで処理した表面粗さを計測し，パルス密度と表面粗さの関係を明らかにした。なお，電子ビームで積層造形したチタン合金をレーザキャビテーションで処理した結果，パルス密度が小さく，塑性流動により表面粗さが未処理材よりも若干増大する条件においても，レーザキャビテーションにより疲労強度を向上できることを実験的に示した。 ４．機械的表面改質した金属製３次元積層造形材の評価：上記２の最適加工時間の結果を参考にして，水中レーザピーニング，キャビテーションピーニング，ショットピーニングでそれぞれ電子ビームで積層造形したチタン合金を処理し，水中レーザピーニングで処理した場合が最も疲労強度が大となることを実験的に明らかにした。

  10. 太陽光とナノパルス放電による気泡ジェットの界面反応促進と水質浄化プロセス制御

    西山 秀哉, 高奈 秀匡, 上原 聡司, 祖山 均, 安岡 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    液中難分解性有機物の高効率分解法の確立と水質浄化プロセスの制御を目的として、単一および複数の異径細管内気泡放電現象を活用した新規な水質浄化用小型反応性プラズマデバイスを開発した。細管長さ、入力電圧および周波数による放電特性と気泡の成長・収縮の挙動との相関、また、処理液の流動構造や輸送特性およびメチレンブルーの分解特性に関して実験的に明らかにした。 さらに、ナノパルス放電気泡に関して、気泡内、気泡界面および液相内での酸化ラジカル二次元拡散モデルを構築し、液中ＯＨのための最適な作動条件を数値シミュレーションで明らかにした。

  11. 局所変形付与による弾性率自己調整金属製インプラントの高効率強化原理の開拓

    仲井 正昭, 祖山 均, 石本 卓也, 成田 健吾

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    2015年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    弾性率自己調整金属は、変形前は低弾性率を示し、変形中に生じる相変態により弾性率と強度が上昇する。本研究では、同金属を用い、高強度が必要な部分だけ変形させることにより、低弾性率と高耐久性との両立を試みた。変形手段としてピーニング処理を用い、表面のみ変形させた結果、変形誘起相変態を起こさない金属の場合に比べて、大幅な耐久性の上昇が認められた。組織観察の結果、ピーニング処理後の試験片には、表面付近にのみ変形誘起ω相の形成が認められた。以上の結果から、弾性率自己調整金属では、適切な局所変形の付与により、弾性率を上昇させずに、耐久性を向上させることが可能であると考えられる。

  12. バイオミネラリゼーションに倣う新材料創成－石灰鱗の制御への挑戦－

    祖山 均, 高桑 脩, 青柳 吉輝

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    貝類や甲殻類などのバイオミネラリゼーションに倣った構造材料に適用可能な炭酸カルシウム生成を目的として，貝や蟹などバイオミネラリゼーションで生成された材料の機械的特性を調べ，水垢などの石灰鱗に着想を得て，レーザによる炭酸カルシウムの生成を試みた。その結果，多くの貝殻はアラゴナイトであり，貝殻外部やホタテはカルサイトであり，アラゴナイトの降伏応力は1GPa程度，カルサイトの降伏応力は約400MPaであることを，微小押込み試験を用いた逆問題解析により明らかにした。また，炭酸水素カルシウム水溶液中に設置した試験片にレーザを照射して炭酸カルシウムを生成できることを実証した。

  13. 散逸エネルギ計測に基づく疲労き裂発生予知保全スキームの構築

    阪上 隆英, 久保 司郎, 塩澤 大輝, 和泉 遊以, 中井 善一, 祖山 均, 弓立 恭彦

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Kobe University

    2014年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    構造部材を対象に実働力学状態の実測結果をもとに，疲労き裂の発生・進展を評価する予知保全スキームの開発について検討した．散逸エネルギに基づく疲労き裂発生予知の学術的基盤となる疲労損傷過程での散逸エネルギ放出メカニズムの解明を行った．また，き裂発生後重要となる，き裂先端近傍の熱弾性応力分布計測に基づくき裂進展評価，き裂進展抑制対策後の応力軽減，き裂進展抑制効果の実証を行った．

  14. ハイブリッドピーニングの構築と水素脆化抑止への展開

    祖山 均, 伊賀 由佳, 髙桑 脩, 青柳 吉輝

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    水素社会の実現に障壁となっている金属材料を水素環境にさらした際に著しく脆化する水素脆化の抑止を目的として，キャビテーション気泡の崩壊衝撃力を活用したキャビテーションピーニングや，鋼球等の衝突による衝撃力を利用したショットピーニング，レーザアブレージョンによる衝撃力を利用したレーザピーニングなどの異なる機械的表面改質法を組み合わせたハイブリッドピーニングを構築した。実験的に，当該ピーニングによりクロムモリブデン鋼やステンレス鋼の水素脆化を抑止できることを実証した。また，当該ピーニングにる圧縮残留応力導入により，金属材料中へ水素が侵入することを低減して，水素脆化を抑止することを実験的に明示した。

  15. 岩石のメカノルミネッセンスの機序解明と地震予知への展開

    祖山 均

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2011年 ～ 2012年

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    種々の岩石による摺動試験および引張り破断試験における岩石のメカノルミネッセンスを評価した。その結果,石英含有率が大なる岩石ほど発光強度が大であることや窒素ガス雰囲気において窒素のsecondpositivebandの遷移に相当する波長370nmにおいてピークが認められた。したがって,岩石のメカノルミネッセンスには,岩石に加わる応力が岩石中の圧電物質である石英に影響して雰囲気ガスがプラズマ化することが発光の主因の一つと考えられる。

  16. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによる新機能層創成

    祖山 均, 西川 雅章, 千葉 晶彦, 巨 陽, 千葉 晶彦, 巨 陽

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2008年 ～ 2010年

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    キャビテーション気泡の崩壊衝撃力を用いて金属材料を表面改質するキャビテーション・ショットレス・ピーニングCSPを取り上げ,CSPにより加工硬化させながら縦弾性係数を低減できることを明らかにし,降伏応力向上,疲労強度向上ならびに摩擦磨耗特性改善を実証した。さらに,CSPにより圧縮残留応力(マクロ歪)を導入しながらミクロ歪を低減できることを明らかにし,CSPによる水素脆化抑止を実証した。

  17. キャビテーション・ショットレス・ピーニングによるナノ結晶化

    祖山 均, 渡辺 豊, 山中 将, 甲斐 彰

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2005年 ～ 2006年

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    キャビテーション衝撃力を活用して,ショットを用いずに,材料を表面改質するキャビテーション・ショットレス・ピーニングCSPを取り上げ,キャビテーション衝撃力の強力化と結晶の微細化に着目して研究を遂行した。 1.水中に高速水噴流を噴射するキャビテーション噴流において,噴射圧力ならびにキャビテーション気泡の崩壊場の圧力を増大させることによりキャビテーション衝撃力を強力化した。水中に低速水噴流を噴射して,その中心部に高速水噴流を噴射するキャビテーション衝撃力の強化方法を提案し,衝撃力を強力化できることを実証した。 2.CSPによる疲労強度向上について,CSPで処理した試験片の残留応力をX線回折式応力測定装置で評価した結果,疲労強度向上には残留応力が深く関わっていることを明らかにした。 3.X線回折を用いたファンダメンタルパラメータ法により結晶粒のサイズと結晶粒の粒内ひずみを評価できることを明らかにし,結晶粒のサイズと粒内ひずみが疲労強度向上に関わっていることを明らかにした。 4.インデンテーション試験を用いた塑性深さや弾性深さ,最大押込み深さの計測により,CSP面を評価できることを明らかにした。 5.CSPによるゲッタリング機構1の解明を目的として,ゲッタリングサイトとなるシリコンウェハ内のひずみを観察した結果,ゲッタリングサイトとなるひずみは,100nm程度の転位の集積であることを明らかにした。 6.本研究で開発したCSPにより歯車を処理した結果,キャビテーション流れを考慮することにより疲労強度を向上できることを実証し,機械部品等のCSPにはキャビテーション流れの考慮が必要不可欠であることを明示した。

  18. レーザビームの電気光学偏光によるマイクロ波影像装置の開発

    巨 陽, 村岡 幹夫, 祖山 均

    2004年 ～ 2005年

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    本研究は,被検査体を透過したマイクロ波ビームの電場分布を電気光学結晶に入力されたレーザビームの偏光に置き換えることによりマイクロ波影像を得る装置を開発し,被検査体の電磁物性分布を画像化することを目的とするものである。高分解能なマイクロ波影像をリアルタイムで取得可能な装置の開発,さらにその応用としてシリコンウェーハの導電率分布の非接触計測への実用化を図る。2年継続により,(I)マイクロ波影像装置の開発,(II)マイクロ波周波数及び電気光学結晶の最適化,(III)シリコンウェーハの導電率分布の定量評価,なる3項目の研究を推進し,目標を達成する。本年度は以下の実績を得た。 1.マイクロ波周波数及び電気光学結晶の最適化 マイクロ波周波数,及び電気光学結晶の種類を変化させ,それぞれにおけるマイクロ波影像を得ることにより,マイクロ波影像装置におけるマイクロ波周波数,及び電気光学結晶の種別の影響を調べ,最適化を行った。これにより,高分解能,高感度の影像を実現した。 2.シリコンウェーハの導電率分布の定量評価 上記の研究成果を踏まえ,マイクロ波影像装置の応用例として,シリコンウェーハの導電率分布の非接触計測を実施した。種々の加工条件により導電率分布の違うシリコンウェーハ試験片を用いて,試験片を透過したマイクロ波の電場分布をマイクロ波影像装置により測定し,試験片の導電率分布によって変化するマイクロ波の応答を計測した。さらにマイクロ波の応答と従来の接触型測定法により評価される試験片の導電率から,マイクロ波による導電率の定量評価式を生成し,シリコンウェーハの導電率分布の非接触リアルタイム計測を実現した。

  19. ひずみを活用した亜酸化銅太陽電池の高性能化

    祖山 均, 巨 陽

    2004年 ～ 2005年

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    本研究は,半導体にひずみを付与すると電気的特性が変化することを活用し,半導体の一種である亜酸化銅太陽電池を取り上げ,ひずみの付与による太陽エネルギを電気エネルギへ変換する変換効率を向上させて亜酸化銅太陽電池を高性能化することを目的とする。本年度は初年度の研究を発展させ、ひずみを活用した亜酸化銅太陽電池の高性能化を図った。 1.光起電力効果におけるひずみの影響の定量的評価 銅板を高温酸化させて亜酸化銅を銅板上に生成させた試験片を作製し,それを片持ちはりとして荷重-変位を測定し,亜酸化銅の縦弾性係数を求めた。また酸化条件を変化させた亜酸化銅のひずみを,2次元検出器を有するX線回折装置を使用して2D法により,求めた縦弾性係数を用いて亜酸化銅の残留ひずみを評価した。その結果,酸化条件により残留ひずみが異なることを明らかにした。また亜酸化銅太陽電池に曲げ応力や垂直応力を与えることにより,光起電力が向上することを明らかにし,求めた縦弾性係数により,亜酸化銅に負荷した応力をひずみに換算して評価した。 2.光起電力効果におけるひずみの影響の電気的特性の評価 銅板から生成した亜酸化銅太陽電池について太陽電池シミュレータにより光起電力を計測しながら,ひずみを付与して,ひずみにより光起電力が向上することを明らかにした。また亜酸化銅太陽電池にひずみを付与しながら亜酸化銅太陽電池の抵抗などを計測した結果,ひずみによる光起電力向上には,亜酸化銅太陽電池のショットキー障壁が変化している可能性を明らかにした。 3.ひずみを活用した亜酸化銅太陽電池の高性能化 亜酸化銅を酸化する際の酸化時間や酸素分圧により光起電力が異なることを明らかにし,最適酸化条件を得た。また亜酸化銅太陽電池に曲げ応力を負荷するよりも垂直応力を負荷したほうが亜酸化銅太陽電池を高性能化できることを明らかにした。

  20. 次世代キャビテーション・ショットレス・ピーニングの構築

    祖山 均, 渡辺 豊, 山中 将

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2002年 ～ 2004年

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    本研究では,キャビテーションの衝撃力を機械部品の高強度化へ有効利用する,気中キャビテーション噴流を用いる次世代キャビテーション・ショットレス・ピーニングの構築を図った。 1.気中キャビテーション噴流を観察した結果,高速水噴流まわりの非定常なキャビテーション気泡雲の周期的な放出と,低速水噴流の変動の干渉を明らかにした。 2.本ピーニングで高純度のアルミニウムを加工し,再結晶法により塑性ひずみ層を実体顕微鏡により可視化し,本ピーニングにより,材料内部に塑性変形を導入できることを明らかにした。 3.キャビテーション気泡が崩壊する際に生じる衝撃力を計測し,水中キャビテーション噴流よりも気中キャビテーション噴流のほうが衝撃力が大きいことを明らかにした。 4.本ピーニングにより加工した塑性変形ピットの形状を詳細に計測して,個々の衝撃力の負荷応力分布を明らかにし,さらに,本ピーニングによるトライボロジー分野への展開を図るために,チタン合金について残留応力を計測し,チタン合金への圧縮残留応力導入を実証した。 5.本ピーニングのモニタリング法を確立するために,レーザドップラ式非接触振動計により非接触で加工物の振動を計測し,PVDFフィルムによる衝撃力の計測結果との相関を明らかにした。 6.従来技術のショット・ピーニングと本ピーニングについて比較を行い,圧縮残留応力導入や疲労強度向上の観点から両ピーニングの相違を明らかにした。 7.本ピーニングでは,低速水噴流ならびにスタンドオフ距離によりキャビテーション衝撃力の負荷応力分布の制御に成功した。 8.本ピーニングの主要パラメータである低速水噴流ならびにスタンドオフ距離の最適化を行った。

  21. テラヘルツ波トモグラフィー技術の開発と実装後電子パッケージ内はく離の非破壊評価

    巨 陽, 坂 真澄, 祖山 均, 笹川 和彦, 小倉 幸夫

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2002年 ～ 2003年

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    テラヘルツ波は材料の電磁物性値に依存する電磁波の特性と,波長が短いという光波の特性の両方を持っている。本研究はその特徴を利用して,非接触かつ接触媒質が不要で,被検査体内部の情報を断層抽出し,可視化することを可能にする斬新なテラヘルツ波トモグラフィー技術の開発を図り,これによりプリント基板上に実装された電子パッケージ内素子と封止樹脂間のはく離のオンライン非破壊評価を初めて可能にするものである。二年より以下の成果を得た。 1.テラヘルツ波の発生及び検出装置の開発 レーザ光源から発生したフェムト秒パルスレーザ光をビームスプリッタに介してポンプ光とプローブ光に分光し,分光されたポンプ光を半絶縁性ガリウム砒素(SI-GaAs)に印加し,光伝導効果によってテラヘルツ波の発生に成功した。また,テラヘルツ波を検出用テルル化亜鉛(ZnTe)結晶に印加し,タイムディレイ装置を経て同時にZnTe結晶に入力されたレーザプローブ光がポッケルス効果によって位相変化を生じ,フォトディテクタを介してテラヘルツ波の電界の変化に対応するレーザ光の位相変化を検出することに成功した。 2.トモグラフィーシステムの構築 発生させたテラヘルツ波を被検査物に入射し,同期制御により検出プローブ光を被検査物から反射されたテラヘルツ波に同期させ,さらに電動ステージより被検査体の走査を制御し,一定のタイムゲート内での被検査物から反射されたテラヘルツ波の空間的な強度分布を検出するテラヘルツ波トモグラフィーシステムを構築した。 3.電子パッケージ内はく離の非破壊評価 テラヘルツ波トモグラフィーの実用化に向けて,実際にプリント基板上に実装された電子パッケージを対象として,その内部の素子と封止樹脂間のはく離の3次元画像の生成や,オンライン使用可能な実装後電子パッケージの非破壊評価方法の確立等を推進中である。

  22. 活性酸素の高耐食性不動態被膜生成への有効利用

    祖山 均, 渡辺 豊

    2002年 ～ 2003年

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    本研究は,一般には流体機械に振動や騒音、致命的損傷を生じる害悪であるキャビテーション気泡の崩壊時に生じる局所的高圧かつ高温環境下を用いて,キャビテーション噴流が活性酸素を生成することを実証し,この活性酸素の高耐食性不動態被膜生成への有効利用を目的とする。本年度は,昨年度の成果を踏まえて以下の研究を実施した。 1.活性酸素生成を目的としたキャビテーション噴流の最適化 キャビテーション気泡の崩壊衝撃力の計測等により,キャビテーション噴流の最適噴射条件を明らかにした。キャビテーション噴流をシリコンウェーハ裏面に噴射して生成させた酸化積層欠陥により,ゲッタリング効果があることを実証した。さらにキャビテーション噴流により加工して酸化積層欠陥を生じる場合には,X線回折によりシリコンの結晶構造が乱れていること,ならびにWrightエッチングによりエッチピットを生じる、ことを明らかにした。 2.活性酸素による耐食性不動態被膜生成の最適化 生成した金属酸化物の酸化被膜が生じる光電効果において,ある一定のひずみを付与することにより,短絡電流が増大して,光起電力が増大する事実を明らかにした。なおこのときには開放電圧はほとんどひずみの影響を受けなかった。しかしながら,この一定値以上のひずみを負荷すると,短絡電流ならびに開放電圧ともに低下して,光起電力が著しく低下することが判明した。すなわち,ひずみによる金属酸化物半導体の光起電力向上においては最適値が存在することが判明した。

  23. ショットレス・ピーニング装置の試作と環境保全型加工法への展開

    祖山 均, 小林 祐次, 山中 将, 渡辺 豊, 小林 裕次

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2001年 ～ 2003年

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    1.試作したショットレス・ピーニング装置により水を満たした水槽を用いることなく,気中キャビテーション噴流を生成できることを実証し,ウォータジェットや水槽中のキャビテーション噴流よりも,気中キャビテーション噴流の加工能力が大きいことを明らかにした。 2.壊食試験やキャビテーション衝撃力の計測により種々の噴射条件における気中キャビテーション噴流の加工能力を計測し,最適噴射条件を明らかにした。 3.種々の材料を気中キャビテーション噴流によりピーニングし,その表面の残留応力をX線回折式応力測定装置により計測した。その結果,材料表面に圧縮残留応力が導入でき,本ピーニングにより表面改質が可能であることを明らかにした。 4.加工時間と圧縮残留応力の関係,および加工時間を変えて加工した試験片を用いた負荷応力を一定とした疲労試験から,最適加工時間を明らかにした。 5.環境保全型加工法としてのショットレス・ピーニングと従来技術であるショット・ピーニングを比較するために,回転曲げ式疲労試験を行い,ショットレス・ピーニングは従来技術のショット・ピーニングよりも疲労強度を向上できることを明らかにした。 6.ショットレス・ピーニングで加工した表面改質層の非破壊評価法を確立するために,ピーニングの加工時間を変えて,X線回折式応力測定装置により加工面の残留応力の計測,および残留オーステナイトの計測を行い,残留応力および残留オーステナイトの経時変化を明らかにした。 7.歯車のまたぎ疲労試験により,ショット・ピーニングによる疲労強度との相違を明らかにして,本ピーニングの有効性を明らかにした。 8.本ピーニングの種々の材料への適用のために,キャビテーション衝撃力の強さと材料の特性の関係について,キャビテーション衝撃力に対して材料固有のしきい値が存在することを壊食試験により実証した。

  24. ミリ波イメージングコンパクトシステムの開発とはく離・き裂の非接触高分解能定量評価

    坂 真澄, 山本 弘, 巨 陽, 祖山 均, 赤松 里志

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2001年 ～ 2002年

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    本研究は高分解能化と画像化による,現場対応を視野に入れた欠陥の高速定量評価を狙い,ミリ波による接触媒質不要型・非接触・非破壊計測技術の展開とイメージングコンパクトシステムの確立を目指したものである。二年継続により以下の実績を得た。 1.イメージングコンパクトシステムの構築 従来,マイクロ波等の研究に実験室で使用されている大型でかつ高価なネットワークアナライザシステムに代わり,現場への活用に適したイメージングコンパクトシステムを開発した。さらに試作したシステムにおけるミリ波の発生,送信,受信,計測等部分の最適化を実施し,コンパクトシステムの所期の機能を達成した。 2.反射型ミリ波集束センサの開発 楕円体面からなる反射ミラーを利用したミリ波集束センサを開発した。従来の誘電体レンズ型センサと異なり,ミリ波が空気中のみを伝播するため,レンズより生じる余分な減衰や反射が発生しない,感度が高いという特徴がある。これにより高い空間分解能で,かつ十分なリフトオフ距離を有する実用型集束センサを実現した。 3.電子デバイス・薄膜等における欠陥の高分解能検出と電気的特性の評価 ミリ波の反射率の振幅を測定することにより,電子パッケージのリードフレームと封止樹脂間の局部はく離の高分解能検出に成功した。これにより電子パッケージ内のはく離を空気中で検出することが可能になった。また開発したミリ波イメージングコンパクトシステムを用いて透明導電性酸化物薄膜の導電率の非接触計測に成功した。 4.金属材料表面上の閉じた微小き裂の定量評価 二次元き裂に対するき裂の閉じ具合に無関係な二周波数定量評価手法を開発した。またき裂閉口圧の評価手法を導入し,二周波数評価法に及ぼすき裂閉口圧の影響を明らかにした。さらに三次元き裂を対象として,き裂形状および寸法と干渉の影響を反映する干渉波形という量を見い出し,き裂の形状および寸法を求める手法を開発した。

  25. 閉じたき裂への斜角横波超音波の応答解明とき裂閉口圧・寸法の高感度非破壊定量評価

    坂 真澄, 神谷 庄司, 祖山 均, 三原 毅

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2000年 ～ 2001年

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    1.斜角横波超音波の閉じたき裂に対する応答ならびにその機構の解明 種々の閉じ具合で微小な深さの二次元疲労き裂を有する試験片を作製し,こえら試験片(裏面き裂)を用いて斜角深傷による横波超音波応答の感度を60〜70°を含む種々の屈折角に対して系統的に比較して,き裂の広い寸法範囲に対して有効で,最も高感度な応答を実現する屈折率を50°と特定した。 2.閉口き裂に対する斜角横波超音波応答の理論モデルの構築 き裂深さ,き裂閉口圧の情報を含む横波応答曲線の形状に着目し,き裂閉口圧に依存して生じるき裂面での超音波の反射を組み込んだ斜角横波超音波受信強度分布の簡易解析モデルを構築した。 3.簡易型の逆問題解析によるき裂寸法・閉口圧の評価と検証 (1)微小な深さの二次元閉口き裂による検証 はじめに開口き裂に対する受信強度とき裂深さの関係を得,次に閉口き裂と開口き裂に対する受信強度比で与えられる反射係数と閉口圧との関係を得た。さらにこれらの関係を,2.で構築した斜角横波超音波受信強度分布の簡易解析モデルと照合することで,未知の二次元閉口き裂のき裂閉口圧(応力),き裂深さを逆問題解析により評価することに成功した。 (2)微小な三次元閉口き裂への展開 上記二次元き裂による検討を踏まえ,微小な三次元閉口き裂に本手法を展開した。三次元き裂を微小要素に分割することで,各微小要素を二次元き裂に近似し,三次元き裂のき裂前縁に沿って各微小区間毎に逆問題解析を実施することにより,(1)で構築した本手法を微小な三次元閉口き裂へ適用可能にした。 (3)微小な三次元閉口き裂による検証 微小な三次元閉口き裂を有する試験片を種々の条件で作製し,(2)で検討した方法により逆問題解析を実施することで,三次元閉口き裂のき裂閉口圧(応力),き裂形状を評価した。

  26. ハイブリッド表面改質へのキャビテーション噴流の有効利用に関する共同研究

    祖山 均, 渡辺 豊, 坂 真澄

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1999年 ～ 2001年

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    1.キャビテーション噴流試験装置およびX線回折式応力測定装置を用いて,ステンレス鋼,ばね鋼,合金工具鋼,炭素鋼にキャビテーション噴流を噴射することにより,各種材料に圧縮残留応力が導入できることを実証した。また微小領域の硬さを計測することにより,表面改質を定量評価できる可能性を示した。 2.キャビテーション噴流により炭素鋼の耐食性が向上し,同時に圧縮残留応力が導入できることから,キャビテーション噴流により,炭素鋼の機械強度と耐食性を同時に向上させるハイブリッド表面改質が可能であることを示した。 3.ノズルスロート長さやノズルスロート入口形状を種々に変えて流量係数を計測した結果から,表面改質の再現性の観点から,シリンドリカルノズルが最適であることを明らかにした。 4.キャビテーション気泡の崩壊衝撃力を計測するセンサを製作して計測した結果,キャビテーション気泡の崩壊衝撃力は,キャビテーション噴流の噴射圧力と被加工物を設置する水槽の圧力により制御できることを明らかにした。 5.未処理材やショットピーニング処理した試験片に比べて,本表面改質により疲労強度が向上することを実験的に実証した。 6.流体現象であるキャビテーションは,非加工面形状に強く依存するので,歯車などの表面改質を目的として,材料と流体の両分野の観点から表面改質の最適条件を探求した。歯車にキャビテーション噴流を噴射して,歯面の残留応力をX線回折式応力測定装置により計測した結果,歯底に圧縮残留応力を導入できることを明らかにした。 7.本表面改質法で処理した試験片表面性状の計測により,表面粗さおよび残留応力が,上記の疲労強度向上のための最適処理時間の主因子であることを明らかにした。すなわち,ハイブリッド表面改質層をX線による残留応力の計測および表面粗さ計による表面粗さにより定量的に評価できる可能性を示した。

  27. ショットレス・ピーニングによる表面改質法確立のための企画調査

    祖山 均, 清水 誠二, 服部 修次, 山中 将, 太田 訓郎, 高野 義夫

    2000年 ～ 2000年

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    本研究では、機械材料を高強度化する表面改質法についてショット・ピーニングの知見を踏まえて、鋼球などのショットを用いない次世代表面改質法を日本から世界に向けて発信するために、キャビテーション、ウォータジェット、レーザ等によるショットレス・ピーニング法および同法の応用の可能性について調査を行った。 1.種々の手法別・適用例別の調査 ショットレス・ピーニングの手法として、キャビテーション、ウォータジェット、レーザによる方法を取り上げ、ショット・ピーニングと比較検討しながら、各手法の特徴を調査した。その結果、原子力プラントの保全技術や航空機部品の表面改質質に、ショット・ピーニング、キャビテーション噴流、ウォータジェット、レーザが用いられていることが明らかになった。またキャビテーション噴流による鍛造用金型の表面改質の有効性を呈示した。 2.学問的分類による調査 キャビテーションによるピーニングを取り上げて、回転曲げ疲労試験によりショット・ピーニングと疲労強度を比較検討した結果、同様に疲労強度を向上できること、表面粗さの増大が極めて少ないことを明らかにした。 3.ショットレス・ピーニングの現状技術の把握 レーザによるピーニングは加工コストがショット・ピーニングの約10倍であること、ウォータジェットを用いる場合には高圧プランジャポンプが高価であるために初期コストが高いこと、それに対し、キャビテーション噴流を用いる場合にはキャビテーション気泡の崩壊衝撃力を有効利用するので低コストで表面改質を施工できる利点が明らかになった。

  28. シリコンウェハ表面の高純度化へのキャビテーションの有効利用

    祖山 均

    1999年 ～ 2000年

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    本研究は,シリコンウェハ裏面に加工歪層を付与して半導体デバイスプロセス中に生じる不純物をウェハ表面から除去するゲッタリングが半導体プロセスにおいて必要不可欠であり,かつ従来のSiO_2粒子を用いたサンドブラストでは粒子の汚染が問題となることを踏まえて,キャビテーション噴流まわりのキャビテーション気泡の崩壊衝撃力によるゲッタリング法の確立を目的とし,キャビテーション噴流によるゲッタリング効果の実証のために以下の研究を実施した。 1.ゲッタリング効果の定量的評価 キャビテーション噴流式試験装置を使用して,ゲッタリングサイトとなる酸化積層欠陥OSFを生成するためにシリコンウェハに加工ひずみ層を与え,そのひずみ量をX線回折式応力測定装置により定量的に評価した。一般に用いられているX線応力測定装置は多結晶材料を計測対象とし,シリコンウェハのような単結晶材料のひずみや応力は計測できない。そこで,加工ひずみ層と未加工部分で計測した回折角のシフト量を,シリコンウェハに応力を負荷して校正する方法を試みた。 2.最適ゲッタリング条件の確立 初年度はキャビテーション噴流用ノズルおよびシリコンウェハを固定してシリコンウェハに加工ひずみ層を導入していた。本年度は,本ゲッタリング法の実用化を目的として,シリコンウェハの全面を加工できるように,ノズルを走査した場合にゲッタリングサイトとなる酸化積層欠陥を導入するための最適加工速度を明らかにした。

  29. マイクロ波集束センサの開発と高分解能材料非破壊イメージングシステムの構築

    坂 真澄, 笹川 和彦, 祖山 均, 神谷 庄司, 竹内 正浩, 巨 陽

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

    研究機関：Tohoku University

    1999年 ～ 2000年

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    1.電磁波理論による集束・反射の理論的解明 はじめに操作性を考慮し,透過型ではなく,一つのセンサによる計測・評価が実現可能な反射型集束センサを開発した。さらに電磁波理論により,材料の微小な界面でのマイクロ波の反射を解析し,欠陥の寸法・形状と電磁特性との関連でマイクロ波の応答の特徴を理論的に解明した。 2.はく離の高分解能検出と評価 電子パッケージのリードフレームと封止樹脂間のはく離を対象例として取り上げてその検出と評価を行った。検証用のはく離試験片を用いて,はく離部と密着部のそれぞれに対するマイクロ波の反射強度と位相変化を実験観察し,1.の成果を踏まえ,はく離検出とはく離領域の高分解能評価に適した計測量を抽出することができた。 3.イメージングシステムの構築 被検査物に対するマイクロ波センサの二次元的なスキャニングにより,被検査物の各点での欠陥情報を画像化する高速システムを構築した。 4.分解能のさらなる向上を図った集束センサの改良 試作した反射型集束センサについて,センサの形状,設置位置の最適化を行い,スタンドオフ距離を維持したまま空間分解能をさらに向上させることに成功した。 5.薄膜・コーティングの厚さおよび基板に対する界面付着状態の評価へのマイクロ波の応用 液晶,太陽電池等に広く使用されている導電性薄膜の非接触型新規評価法について検討した。またマイクロ波による太陽電池用シリコン薄膜の割れの非破壊検出が可能であることを確認した。 6.イメージングシステムのコンパクト化に関する検討 開発したイメージングシステムの成果を踏まえ,大型機器・構造物への応用が期待され,実用化ができるようなコンパクトイメージングシステムの基本設計を行った。新規走査型センサを考案し,小型化・低価格・汎用性が高いという特徴を実現できるよう検討を行った。

  30. キャビテーション噴流式表面改質装置の試作

    祖山 均, 浦西 和夫, 渡辺 豊, 伊藤 高敏

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

    研究機関：Tohoku University

    1998年 ～ 2000年

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    1.キャビテーション噴流用ノズルを0.4mmから1.9mmまで大口径化したキャビテーション噴流式表面改質装置を試作した。 2.試作した上記装置を用いて,PVDFセンサによりキャビテーション衝撃力を測定し,ノズル口径を約5倍にすると,衝撃力の発生頻度が増大するばかりでなく,最大衝撃力も5倍以上増大することが判明した。また試料水中の溶存酸素量と衝撃力の関係を計測した結果,溶存酸素量を減らすと衝撃力が増大することを明らかにした。 3.試作した装置で種々の加工速度で表面改質した試験片の硬さと残留応力などを計測して最適加工速度を明らかにした。また硬い材料ほど圧縮残留応力を導入しやすいことを明らかにした。耐食性向上における最適加工時間については,キャビテーション噴流を噴射した時間と噴射後の材料表面の腐食電位の関係から,炭素鋼S45Cの耐食性の向上における最適加工速度を明らかにした。 4.キャビテーション噴流を噴射中の被加工面の電位と作動流体のpHの関係から,プルベイ線図より,キャビテーション噴流式表面改質装置の最適作動流体を明らかにした。 5.歯車や歯車を模したV溝付試験片の表面改質を行い,ショットピーニングに比べて,被加工面の粗さを増大することなく表面改質が可能であることを明らかにした。また金型等に用いられる硬い材料SKD61にもキャビテーション噴流により圧縮残留応力を導入できることを実証した。 6.回転曲げ疲労試験により,試作した上記装置で表面改質した試験片の疲労強度が未処理の試験片に比べて増大し,本表面改質法により高強度化を行えることを実証した。また電気化学的計測により,本表面改質法により炭素鋼の耐食性を30%程度向上できる明らかにした。

  31. 閉じたき裂への高感度超音波応答の発現と非破壊定量評価手法の開拓

    坂 真澄, 神谷 庄司, 祖山 均, 三原 毅

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    1998年 ～ 1999年

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    1.微小入射角による斜角探傷の閉じたき裂に対する高感度発現機構の解明 被検査物底面に存在する垂直な微小き裂において,微小な入射角(2°程度)を導入した斜角探傷によれば、底面からの反射波の強度を高揚するき裂肩部の影響と、き裂先端での超音波の減衰が同程度に出現することを見い出した。さらに両者の差により,垂直探傷ならびに大きな入射角による従来の斜角探傷に比べき裂検出の感度が著しく向上することを明らかにした。 2.閉ロき裂に対する微小入射角を用いた斜入射超音波応答の理論モデルの構築 上記を踏まえ,深さ1mm程度の微小な閉じた疲労き裂を対象として、逆問題解析によりその寸法とき裂閉口圧の両者を評価する手法を開発し,検証した。さらに種々の厚さ,異なる材質の被検査物に同成果を展開した。ここに微小入射角を用いた斜角探傷による感度向上は,垂直探傷の場合とは異なり、薄板を対象としたときにより顕著になることを明らかにした。また種々の厚さの被検査物に存在する0.5〜5.0mmなる範囲の深さを有する閉じた疲労き裂を対象とし,その寸法ならびにき裂閉口圧の評価を実証した。 3.微小な三次元閉ロき裂への展開 基礎としての二次元き裂による検討を踏まえ,実用上の大なる課題である微小な三次元閉口き裂問題に入った。微小な三次元き裂では二次元き裂の場合あるいは大きなき裂の場合と異なり,音場の一部でき裂が捕らえられることになる。この状況を考慮して上記のモデルを補正する方法について検討した。ここで同補正にき裂長さとき裂形状の情報を新たに導入した。 4.微小な三次元閉ロき裂による検証 微小な三次元閉口き裂を有する試験片を種々の条件で作製し,上記3.のモデルと照合して逆問題を解析した。

  32. キャビテーション噴流による機械材料表面への高耐食性不動態層生成

    祖山 均

    1997年 ～ 1998年

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    本研究は,通常流体機械に損傷をもたらすキャビテーションを,キャビテーション噴流を用いて制御して機械材料表面に直接的に耐食性不動態層を生成して,その不動態層を定量的に評価することを目的としている。本年度は,平成9年度の研究成果を踏まえて,耐食性不動態層の生成および評価について以下の研究を実施した。 1. 耐食性不動態層の評価 耐食性不動態層の程度を示す物理量として,イオン交換水中での腐食電位を用いることを見出し,キャビテーション噴流にさらした試験片の耐食性を評価した。また試験片表面をカラーフィルムで光学顕微鏡撮影し,そのネガから設備備品費で購入したフォトスキャナによりデータを入力して画像処理し,耐食性向上を評価した。 2. 最適加工条件の確立 キャビテーション噴流による耐食性不動態層の生成に及ぼす因子の把握および,最適加工条件の確立を目的として,種々の条件のキャビテーション噴流を炭素鋼表面に噴射して不動態層を生成し,上記のイオン交換水中の腐食電位を耐食性を表す指標として,不動態層の耐食性を評価した。その結果,不動態層は,キャビテーション係数(ノズル下流側圧力とノズル下流側圧力の比),スタンドオフ距離(ノズルと被加工面までの距離),被加工面上での噴流軸中心からの距離,噴射時間などにより変化し,それぞれ最適値が存在することを明らかにした。また設備備品費で購入した純水用電気伝導率計を用いて水質をモニタし,水質の影響も調べた。メカノケミカル的な観点から,キャビテーション衝撃力を自作したセンサにより計測して,衝撃力と耐食性向上の関係を明らかにし,残留応力の計測も行った。

  33. キャビテーション噴流によるアモルファス層の直接的生成

    祖山 均

    1996年 ～ 1996年

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    キャビテーション噴流によりアモルファス層を機械材料表面に直接生成することにより,材料の強度および耐食性の改善を目的として,キャビテーション噴流による表面改質の実験的研究を行った。得られた成果を以下に示す。 (1)キャビテーション噴流による機械材料の表面改質 キャビテーション噴流発生装置を用いて,備品費で購入のキャビテーション噴流制御装置により,噴流の吐出し圧力および周囲圧力を測定・制御して,ステンレス鋼や炭素鋼などの機械材料にキャビテーション噴流を噴射して,機械材料の表面改質を行った。キャビテーション流れの詳細な計測と機械材料表面の計測により,キャビテーション噴流による表面改質の最適加工距離を明らかにした。 (2)電気化学的計測法を用いたキャビテーション噴流による防食効果の実証 キャビテーション噴流にさらした炭素鋼試験片の腐食電位を計測した結果,キャビテーションにさらすと腐食電位が卑にシフトすることが判明した。また,分極を測定した結果,腐食電流が低下,すなわち,腐食速度が低下することが明らかになり,キャビテーション噴流により耐食性を向上させる表面改質が可能であることが実証された。 (3)X線解析法を用いたキャビテーション噴流による残留応力の改善の実証 キャビテーション噴流を噴射したステンレス鋼および炭素鋼試験片の残留応力をX線回折法を用いて計測し,引張り残留応力が緩和されることを実証した。

  34. キャビテーション壊蝕の機構とその予測法の研究

    加藤 洋治, RETAILLEAU A, DOREY J.ーM., LECOFFRE Y., WOILLEZ J., LAVIGNE S., REBOUD J.ーL., FRANC J.ーP., MICHEL J.ーM., 藤川 重雄, 服部 修次, 岩井 善郎, 祖山 均, 井小萩 利明, 山口 一, 松本 洋一郎, DOREY J.ーM, LECFFRE Y, LAVIGNE S, REBOUD J.ーL, FRANC J.ーP, MICHEL J.ーM

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for international Scientific Research

    研究機関：University of Tokyo

    1995年 ～ 1996年

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    平成7,8年度の2ヶ年の研究期間の間、平成8年3月にフランス・グルノ-ブルにて、平成8年12月に仙台にて2回の国際ワークショップを開催した。 さらに本研究組織の2人の日本側メンバーが、平成7年度と8年度にそれぞれ2ヶ月間、フランス側研究代表者であるMichel博士の所属するグルノ-ブル機械研究所に滞在し、共同研究を実施した。 共同研究においてはMichel博士らが開発した渦キャビテーションの崩壊を利用した壊食実験装置を用いて、各種の衝撃力センサーの比較実験を行った。その結果、マグネシア単結晶の表面に生じる転位を計測する方法、日本で開発された2種のピエゾセラミックセンサーおよびフランスで使用されている高分子ピエゾフィルム(PVDF)センサーはその計測値が互いによく一致し、これらの衝撃力センサーの精度と信頼性が確認された。これにより本研究の主要な目的の一つである「国際的な標準となり得るセンサーの開発」という目的は達せられた。 上述の2回のワークショップで討議された課題の内、注目すべき項目について述べる。 1.数値解析による壊食機構の研究 (1)キャビテーション気泡が固体面近くで崩壊した時、固体面にどのようなピットが生じるかを弾塑性固体モデルを使って解析し、ピットの測定から逆の衝撃圧力の大きさと分布を求める方法が開発された。 (2)またクラウドキャビテーションを気泡群を含む2相流場としてモデル化し、発生する衝撃波の挙動を計算する方法や、気泡を含む流場を局所均質媒体モデルにより表現し、気泡二相媒体の圧縮性ナビエ・ストークス方程式を解くという方法が開発された。いずれも、金属に壊食を引き起すのに十分な大きさの衝撃圧が計算されている。 2.壊食の定量的推定法 (1)フランス側分担者の一人であるLecoffre氏が提案した模型実験から実機の壊食量を推定する方法はフランス国内のみならず、ヨーロッパ、カナダ等でも試みられ、その有用性が注目されて来ている。その概要は次のようである。 まずキャビティの挙動はストローハル数により支配され、気泡崩壊にともなう衝撃力はウォーターハンマーと同じ取り扱いが出来るものとする。この仮定を使って、模型の壊食実験で計測した壊食ピットの数から寸法、流速、材料が異なる実機の場合を推定し、さらに実機のピット発生率から壊食量を推定する。 (2)衝撃力とピット径を同時に計測出来る試験部を用いて、両者の関係を調べるとよい相関が得られ、衝撃力の分布からピット分布が推定出来る。そして衝撃力FからΣF^2を求めると、この値は、最大壊食率PERに対しΣF^2∝PER^nという関係がある。ベキ数nは金属の強度と衝撃力分布を計測する際のしきい値によって変わる。このことから種々の金属による壊食試験と衝撃力計測、実機での衝撃力計測から実機の壊食量を推定出来る。 (3)模型実機を行わずに、キャビティの蒸発量、キャビティ気泡の大きさの分布、気泡崩壊時の衝撃力などを推定し、それから固体面にかかる衝撃力分布を推定する方法も提案された。 (4)また液体の特性の壊食に及ぼす影響についてもポリマー水、含油水、エチレングリコル水溶液を使って調べられた。壊食率は表面張力と音響インピーダンスの増加とともに増加し、粘度の増加とともに減少する。 3.実機の壊食 (1)ポンプ等の壊食の危険性を予測するのに加速度計による振動の計測が有効であることが示された。また流量とNPSHをパラメータとした振動、騒音、圧力変動量のマップを作ると、これらは似たパターンとなり、壊食の危険性を予測するのに役立つ。 (2)ナビエ・ストークス方程式を使ってポンプのインペラ-の圧力分布を求め、それからキャビティ長さを推定し壊食量を予測する可能性についても研究されている。

  35. 超高速水中水噴流によるピ-ニング加工用最適ノズルの開発

    井小萩 利明, 大場 利三郎, 佐藤 一教, 祖山 均, 井小萩 利明

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1994年 ～ 1995年

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    キャビテーション壊食エネルギーの有効利用技術の一つである高速水中水噴流によるピ-ニング加工の新技術を確立することを目的に、加工特性に係わる水噴流の構造とその非定常挙動を解明するとともに、ピ-ニング効果の実験的検証などを行った。本研究で得られた研究成果の概要を以下に示す。 1.水中水噴流によるピ-ニング加工技術の成否を検証するため、ステンレス鋼試験片の残留応力をX線応力測定法により計測し、加工前の引張残留応力が表面損傷なしに圧縮残留応力に改善され、著しいピ-ニング効果が生じることを定量的に明らかにした。 2.噴流加工特性のモニタリング法を確立するため、広範囲の加工周囲圧環境下においてキャビテーション・ノイズと衝撃圧パルスを計測し、噴流加工時における音響パワーならびに周囲圧と壊食率との間に指数則が成立することを明らかにした。 3.水中水噴流の加工能力に直接係わる非定常気泡雲の破断特性を明らかにした。すなわち、破断周波数は壊食曲線の第1ピーク付近で極大となり、液柱塊の断続的衝突による壊食機構が確認された。また、円筒ノズルは高い破断頻度を示し、壊食作用が最も強いことが判明した。 4.噴流加工に及ぼす材料表面曲率の影響を明らかにするため、各種円筒面上の衝撃圧分布を測定し、噴流幅が曲率半径より大きい場合には、噴流の増速効果で衝撃圧発生領域が円筒背面まで広く分布することなど、加工施工上の有用な知見を得た。 5.キャビテーション気泡雲を伴う水中水噴流の非定常挙動を数値シミュレーションにより解明するため、圧縮性気液二相媒体モデルに基づく計算コードを開発し、気泡雲中の衝撃波の存在とその破断減少の係わりを明らかにした。

  36. 渦による流体振動の効果的制御に関する研究

    祖山 均

    1993年 ～ 1993年

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    流体機械におけるエネルギー損失の低減化および振動・騒音の抑制を目的として、音響励起による流体振動の制御を試みるために、まず、物体まわりの流れパターンをキャビテーション気泡法により可視化して最高記録速度40,500コマ毎秒のハイスピードビデオカメラ等により、水中噴射流やバタフライ弁・翼形まわりの流れを詳細に観察し、また、翼形まわりの流れについては数値シュミレーションも行って流れパターンを把握し、次に、水中に種々の音波を発信して流れパターンの変化を観察した。その結果、以下のようなことが明らかになった。 1.キャビテーションを伴う高速水中水噴流では、高壊食性キャビテーション気泡雲が周期的に放出され、その放出周波数は吐出し圧力が大きくなるほど小さくなり、その周波数は数kHzのオーダである。バタフライ弁のまわりの高壊食性渦キャビテーションは、バタフライ弁から周期的に放出される渦キャビテーションが数多く合体して生じる。翼形まわりの揚力・抗力変動は、翼型背面に生ずる渦流れに起因し、抗力の大きさおよびその非定常特性は、特に後縁形状に依存している。 2.水中音波発生装置を用いて水中に音波を発信し、発信源から1mの位置で最大約130dBの音圧を得ることができることを確認した。特別に加工した水中音波反射板を用いて、約20cm離れた位置に音波を集中すると、最大215dBの音圧が得られるが、なお、発信源に超小型水中マイクロホンを使用しているために、音圧が発信周波数に依存する。 3.高速水中水噴流を種々の波形を持つ種々の周波数により励起したところ、気泡雲の放出周波数と同オーダの水中音波を発信すると、気泡雲の放出周波数が励起した音波の周波数に影響される。

  37. 極限環境下で安全に作動する高信頼性バルブの試作

    大場 利三郎, 石毛 忠志, 祖山 均, 佐藤 恵一, 伊藤 幸雄, 井小萩 利明

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1992年 ～ 1993年

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    極限環境下で安全に作動する高信頼性バルブの試作を目的として,従来使用されているバタフライ弁,仕切弁,ホロージェットバルブを取り上げ,モデルを用いた流れパターンの観察,実機損傷量の測定などを行った。特に構造が簡単で,流量制御特性が良好であることから,最も使用頻度が高いバタフライ弁を取り上げて,実機の十分の一模型のバタフライ弁まわりの流れパターンを観察し,キャビテーション壊食に係わるキャビテーション衝撃圧を感圧紙により定量的に測定するとともに,ハイドロホンによりキャビテーションノイズを詳細に測定し,以下のことを明らかにした。 1.バタフライ弁まわりの流れを最高記録速度40,500コマ/秒のハイスピードビデオカメラにより詳細に観察した結果,弁体下流管路壁面に生ずるキャビテーション壊食は,弁体まわりの局所的に高速となる流れ場と弁体による逆流域との強いせん断流れに深く起因しており,弁体まわりに生じた渦キャビテーションがこのせん断領域で発達し,また,逆流域で多数の渦キャビテーションが合体することにより,高壊食性渦キャビテーションへ発達することを明らかにした。 2.上記の強いせん断流れを抑制するために,バタフライ弁に突起物を設けて,流れを乱すことにより局所的高速流領域を拡散し流速を低下させると,壊食性が減少する可能性を,感圧紙によるキャビテーション衝撃圧の測定,および,ハイドロホンによるキャビテーションノイズにより明らかにした。3.弁座の交換が容易な偏心形弁において,流れに対する弁体の取付方向が弁体凸部を上流側にする場合と平板部を上流側にする場合の二通りが考えられるが、流量係数は弁体の取付方向によらないことを明らかにした。

  38. 超高速マイクロ液流現象に関する研究

    大場 利三郎, 祖山 均, 井小萩 利明, 江刺 正喜, 加藤 康司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    1992年 ～ 1993年

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    超高速マイクロ液流状態における流動機構の解明を目的として,超高速状態におけるキャビテーション特性を詳細に調べた。次に,ノズル内部およびノズル吐出し部の流れや狭い二次元流路内の流れ等を取り上げて,実験および数値解析を行い,以下のことを明らかにした。 1.実験に使用した超純水は,抵抗率18MΩ/cm以上の極めて純度の高い水であるが,キャビテーションの支配因子である空気含有度は,意外にも水道水等に比較して10%以上大きいことを明らかにした。さらに,膜脱気法により,超純水を汚染することなく脱気できる装置を製作し,空気含有度0.2以下の試料水を精製し得た。 2.超高速流れパターンを詳細に調べるために,超高速気中水噴流および超高速水中水噴流の流れパターンの観察および壊食試験を行った。特に,水中水噴流では,噴流が周期的キャビテーション気泡雲を放出しているという興味深い結果を得た。また,キャビテーションの壊食性がこのような気泡雲に深く係わることも明らかにした。 3.前述の高速水中水噴流まわりに生じるキャビテーション壊食の特性を詳細に調べた結果,高速水中水噴流では,激しいキャビテーション崩壊衝撃圧を十分に有効に利用できて,洗争やピーニング加工が効果的に実行できることを明らかにし,さらに,その最適加工条件も明らかにした。 4.狭い流路内の超高速流れパターンを明らかにするために,狭い二次元流路内にキャビテーション噴流が噴出する流れを,最高記録速度40,500コマ/秒のハイスピードビデオカメラなどを用いて詳細に観察し,得られたディジタル画像を画像処理して解析した結果,狭い二次元キャビテーション噴流においても,前述の超高速水中水噴流と同様な高壊食性キャビテーション気泡雲が周期的に生じていることを明らかにした。

  39. AE法による液体と固体の破壊過程の類似性に関する研究

    伊藤 幸雄, 奈良坂 力, 祖山 均

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

    1990年 ～ 1992年

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    キャビテーション現象を液体破壊現象として位置づけ,サブキャビテーションSub・CからスーパキャビテーションS・Cまでの広領域に着目し,初生とS・Cを固体破壊過程の降伏点付近と破断に対応させることにした。そして,両破壊過程は超高速でミクロな現象であるため,両破壊過程で発生するアコースティック・エミッションAEを受信することによって両者間の比較検討を行った。キャビテーションとしては,フェンスを通り過ぎる流れのもので,固体破壊は軟鋼の引張破壊を対象とした。以下に結果を示す。 1.AE数N,その振幅分布および波形により検討した結果,液体破壊過程と固体破壊過程においては類似性がある。すなわち,Nとキャビテーション係数σおよびNと応力σ'曲線より,前者では初生直後とSub.CからS・Cへの移行時に,また,後者では弾性領域を越えて降伏点直後と破断直前で明りょうなピークを形成し,双峰型である。 2.高σ,低σ'の第1ピークにおいてはAEパルスの振幅の増大を認める。そして,ここでは突発型AEパルスが連続的に発生し,固体破壊時の連続型パルスに類似したものと言える。しかし,低σ,高σ'の第2ピーク時においては,両破壊とも突発型(ある意見では散発型)パルスが主となる。このことも両破壊の類似性を示すデータとなろう。 3.AEパルス分布の傾きmを求めると,第1,第2ピーク付近ではm≒2と正規分布を呈するか,その他の領域ではm>2となり確率分布が異なる。この傾向も両者間の類似性を示すものとなっている。

  40. アコースティック・エミッションAE法によるキャビテーション壊食機構の解明

    祖山 均

    1989年 ～ 1990年

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Works（作品等） 1

  1. キャビテーション衝撃エネルギー評価

    2000年5月17日 ～

    作品分類: コンピュータソフト

社会貢献活動 71

  1. 日本ウォータージェット学会ウォータージェットシステム研究委員会委員長

    2000年4月 ～ 継続中

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    日本ウォータージェット学会ウォータージェットシステム研究委員会委員長

  2. イノベーションJAPAN2013

    2013年8月29日 ～ 2013年8月30日

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    イノベーションJAPAN2013に「キャビテーションテクノロジーの新展開」として出展した。

  3. アグリビジネス創出フェア2011

    2011年11月30日 ～ 2011年12月2日

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    アグリビジネス創出フェア2011に「流動キャビテーションによる水処理」として出展した。

  4. イノベーションJAPAN2011

    2011年9月27日 ～ 2011年9月28日

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    イノベーションJAPAN2011に「サステイナブル社会実現のためのキャビテーション技術」として出展した。

  5. 総合学習の講師(泉ヶ丘小学校）

    2008年11月20日 ～ 2010年11月26日

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    第６学年の総合学習の一環として，専門分野「ナノテクノロジー」の一端を紹介し，子どもたちに科学に対する関心を高めさせることを目的とする。

  6. イノベーションJAPAN2010

    2010年9月29日 ～ 2010年10月1日

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    イノベーションJAPAN2010に「キャビテーションテクノロジーの新展開」として出展した。

  7. 科学者の卵養成講座 エクテンドコース

    2010年8月2日 ～ 2010年9月

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    科学者の卵養成講座 エクステンドコース 「泡が光る」を実施した。

  8. 科学者の卵養成講座 発展コース

    2009年10月 ～ 2010年3月

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    科学者の卵養成講座 発展コースとして「泡でたたいて金属を強くする」を実施した。

  9. 総合学習の講師(貝森小学校）

    2006年11月20日 ～ 2009年12月16日

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    貝森小学校第６学年の総合学習の一環として，専門分野「ナノテクノロジー」の一端を紹介し，子どもたちに科学に対する関心を高めさせることを目的とする。

  10. イノベーションJAPAN2009

    2009年9月16日 ～ 2009年9月18日

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    イノベーションJAPAN2009に「キャビテーションピーニング」として出展した。

  11. 日本ウォータージェット学会企画部会幹事

    1997年10月1日 ～ 2000年3月31日

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    日本ウォータージェット学会企画部会幹事

  12. ターボ機械協会キャビテーション研究分科会

    1997年4月1日 ～ 2000年3月31日

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    ターボ機械協会キャビテーション研究分科会

  13. 日本ウォータージェット学会ウォータージェット技術の新分野への応用に関する調査研究小委員会幹事

    1996年4月1日 ～ 2000年3月31日

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    日本ウォータージェット学会ウォータージェット技術の新分野への応用に関する調査研究小委員会幹事

  14. 日本航空宇宙学会北部支部幹事

    1998年3月1日 ～ 2000年2月28日

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    日本航空宇宙学会北部支部幹事

  15. ターボ機械協会ポンプのキャビテーション研究分科会

    1994年8月1日 ～ 1997年3月31日

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    ターボ機械協会ポンプのキャビテーション研究分科会

  16. 日本ウォータージェット学会キャビテーションジェット技術研究小委員会

    1993年11月1日 ～ 1996年3月31日

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    日本ウォータージェット学会キャビテーションジェット技術研究小委員会

  17. ターボ機械協会ポンプのキャビテーション損傷研究分科会

    1990年4月1日 ～ 1994年7月31日

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    ターボ機械協会ポンプのキャビテーション損傷研究分科会

  18. 粗面性状インプラント体 昭和大と東北大ら 泡での洗浄に成功

    2018年1月16日 ～

  19. 人工歯根、微小な泡で洗浄

    2018年1月11日 ～

  20. ZIP! なーるほどマスカレッジ 生き物たちの必殺技 テッポウエビ

    2016年8月31日 ～

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    テッポウエビがキャビテーションを発生して敵を威嚇する

  21. JSNDI東北支部、支部会・講演会開く 祖山教授（東北大学）が特別講演

    2016年5月5日 ～

  22. 植物から糖 効率よく 東北大、衝撃波用い加熱不要

    2016年3月8日 ～

  23. セルロース系バイオマス 東北大、大幅省エネ化に道 前処理効率、超音波の20倍超 泡の圧潰衝撃力を活用

    2016年2月17日 ～

  24. ひらめき☆ときめきサイエンス

    2015年8月7日 ～

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    泡で金属をたたいて強くする

  25. 東北大学新技術説明会

    2015年5月29日 ～

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    流動キャビテーションを利用した洗浄技術

  26. 仙台市環境教育・学習関連講座等実践支援事業

    2014年11月18日 ～

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    仙台市立大倉小学校での出張講義「泡で金属をたたいて強くする」

  27. 楽しい理科のはなし2014不思議の箱を開けよう

    2014年8月21日 ～

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    泡で金属をたたいて強くする

  28. ひらめき☆ときめきサイエンス

    2014年8月8日 ～

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    泡で金属をたたいて強くする

  29. 楽しい理科のはなし2014 不思議の箱を開けよう

    2014年7月1日 ～

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    泡で金属をたたいて強くする 吉田小学校での出前授業

  30. 新日鉄住金エンジ 調質圧延機のロール洗浄機 東北大と共同開発

    2014年2月21日 ～

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    新日鉄住金エンジニアリングはこのほど，東北大学と共同で「気中キャビテーションジェット式ロール洗浄装置」を開発，製品化した。

  31. 東北大学イノベーションフェア2014

    2014年1月28日 ～

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    東北大学イノベーションフェア2014に「キャビテーションテクノロジーの新展開」を出展した。

  32. ひらめき☆ときめきサイエンス

    2013年11月9日 ～

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    泡で金属をたたいて強くする

  33. 楽しい理科のはなし2013不思議の箱を開けよう

    2013年10月15日 ～

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    太陽光発電と太陽熱発電

  34. 出張講義（磐城高校）

    2013年10月10日 ～

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    専門分野の概要，大学での学習・研究の状況，具体的な学習内容等の説明と講演

  35. 出張講義（横手高校）

    2013年9月12日 ～

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    専門分野の概要，大学での学習・研究の状況，具体的な学習内容等の説明と講演

  36. 夏休み大学探検2013

    2013年7月25日 ～

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    東北大学と仙台市教育委員会主催で，仙台市立の中学生を対象として「夏休み大学探検2013」のコースとして「泡で金属をたたいて強くする」を実施した。

  37. 楽しい理科のはなし2013 不思議の箱を開けよう

    2013年7月2日 ～

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    太陽熱発電と太陽光発電－さびで作った太陽電池－ 吉田小学校での出前授業

  38. 出前講座東北活性研ユニバーサイエンス（国際情報高等学校）

    2013年6月20日 ～

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    専門分野の概要，大学での学習・研究の状況，具体的な学習内容等の説明と講演

  39. テークスG、東北大の共同開発 荷重制御型平面曲げ式疲労試験機 表面改質層の亀裂発生・亀裂進展の評価が可能に

    2013年5月19日 ～

  40. 東北大学イノベーションフェア2013

    2013年1月17日 ～

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    東北大学イノベーションフェア2013に「キャビテーションテクノロジーの新展開」を出展した。

  41. 出前授業（会津学鳳高校）

    2012年10月5日 ～

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    専門分野の概要，大学での学習・研究の状況，具体的な学習内容等の説明と講演

  42. 楽しい理科のはなし2012 不思議の箱を開けよう

    2012年8月21日 ～

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    泡で金属をたたいて強くする

  43. 楽しい理科のはなし2012 不思議の箱を開けよう

    2012年7月17日 ～

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    太陽熱発電と太陽光発電－さびで作った太陽電池－ 鶴巣小学校での出前授業

  44. 奇跡の地球物語 消防車～火災と戦う先端技術～

    2012年7月15日 ～

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    監修および遠心ポンプ等の撮影協力

  45. 東北大と昭和大 微小な泡で歯周病治療 衝撃波発生、菌除去に効果

    2012年3月15日 ～

  46. 東北大学イノベーションフェア2012in東京

    2012年3月15日 ～

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    東北大学イノベーションフェア2012in東京に「キャビテーションテクノロジーの新展開」を出展した。

  47. 東北地域アグリビジネス創出フェア2011

    2011年12月20日 ～

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    東北地域アグリビジネス創出フェア2011に「流動キャビテーションによる水処理」として出展した。

  48. 出前授業（呉三津田高校）

    2011年9月28日 ～

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    専門分野の概要，大学での学習・研究の状況，具体的な学習内容等の説明と講演

  49. ひらめき☆ときめきサイエンス

    2011年8月12日 ～

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    泡で金属をたたいて強くする

  50. 楽しい理科のはなし2011 不思議の箱を開けよう

    2011年6月30日 ～

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    太陽熱発電と太陽光発電－さびで作った太陽電池－ 宮床小学校での出前授業

  51. ひらめき☆ときめきサイエンス

    2011年1月6日 ～

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    泡で金属をたたいて強くする

  52. 東北大学出前授業

    2010年12月9日 ～

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    作並小学校13名，2010年12月9日

  53. 東北大学イノベーションフェア2010in仙台

    2010年10月18日 ～

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    東北大学イノベーションフェア2010in仙台に「キャビテーションテクノロジーの新展開」を出展した。

  54. 中学生 最先端技術に 泡で金属強くする?!

    2010年7月21日 ～

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    「Nスタみやぎ」（東北放送）で，東北大学と仙台市教育委員会が主催した「夏休み大学探検」の「泡で金属をたたいて強くする」の実施内容と風景，インタビューが報道された。

  55. 探検！最先端 泡で金属をたたく

    2010年7月21日 ～

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    「スーパーJチャンネルみやぎ」（東日本放送）で，東北大学と仙台市教育委員会が主催した「夏休み大学探検」の「泡で金属をたたいて強くする」の実施内容と風景，インタビューが報道された。

  56. 夏休み大学探検2010

    2010年7月21日 ～

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    東北大学と仙台市教育委員会主催で，仙台市立の中学生を対象として「夏休み大学探検2010」のコースとして「泡で金属をたたいて強くする」を実施した。

  57. 一関市立川崎中学校の見学

    2010年4月15日 ～

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    一関市立川崎中学校からの見学者に対して，クラッシクカー（Ｔ型フォード）の展示見学および，ガソリンエンジン，ハイブリッド車，燃料電池車について，関連の実験装置の見学や，エンジンのカットモデルなどを用いて説明した。

  58. 学校スケッチ 貝森小 教授に学ぶ車の進化

    2010年3月12日 ～

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    東北大学機械系が主催した，貝森小学校の職場見学「東北大学機械系－自動車の過去・未来－」の様子とインタビューが朝日新聞に掲載された。

  59. 小学生が学ぶ 「自動車の過去・現在・未来」

    2010年3月9日 ～

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    東北大学機械系が主催した貝森小学校の職場見学「自動車の過去・未来」の実施の様子が，FNN仙台放送スーパーニュースで放映された。

  60. 東北大を訪問 小学生が最新の研究を見学

    2010年3月9日 ～

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    機械系が主催した貝森小学校の職場訪問「東北大学機械系－自動車の過去・未来－」の様子が，NEW リアルタイム ミヤギで放映された

  61. 職場見学「東北大学機械系 －自動車の過去・未来－」

    2010年3月9日 ～

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    東北大学機械系と貝森小学校が主催して，大学を一つの職場として捉え，自動車の過去と未来を具体的な例に挙げて，大学の施設や活動を体験してもらい，大学の果たす役割を小学生に実感してもらうプログラムを実施した。

  62. 科学の楽しさ知って 東北大院 親子対象に実験教室

    2010年1月10日 ～

  63. ひらめき☆ときめきサイエンス

    2010年1月7日 ～

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    泡でたたいて強くする 泡で金属をたたいて強くする

  64. 出前授業（尚絅学院高校）

    2009年10月29日 ～

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    ２１世紀型機械のためのナノメカニクス

  65. イノベーションフェア2009in仙台

    2009年10月14日 ～

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    東北大学イノベーションフェア2009in仙台に「キャビテーションピーニング－泡で叩いて金属材料を強くする－」を出展した。

  66. 出前授業（長野高校）

    2008年9月13日 ～

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    専門分野の概要，大学での学習・研究の状況，具体的な学習内容等の説明と講演

  67. ジェット噴流金属疲労防ぐ

    2007年12月14日 ～

  68. 科学技術振興機構 理科大好きボランティア

    2007年6月30日 ～

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    ボランティア研修会での講師

  69. 疲労強度20－50%向上

    2005年8月31日 ～

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    東北大が金属表面改質法 大気中にキャビテーション・ジェット発生

  70. 気中キャビテーション噴流利用

    2003年3月7日 ～

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    水槽不要 複雑形状に対応 東北大とムラタ製作 表面改質装置を開発

  71. １台で３噴流を実現

    2002年9月11日 ～

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    －キャビテーション，多様な分野で活用へ－

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メディア報道 13

  1. さらなる高精度化・微細化進むウォータージェット技術 ポンプの高圧化による切断低コスト化 泡で金属をたたいて強くする

    日刊工業新聞

    2016年7月28日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  2. "未来の科学者"を育成 ガソリンから燃料電池まで

    東日本放送

    2010年3月9日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

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    「スーパーJチャンネルみやぎ」で，東北大学機械系が主催した，貝森小学校の職場見学「東北大学機械系－自動車の過去・未来－」の実施内容と風景，インタビューが報道された。

  3. 泡で金属強化!? 科学は奥が深い

    東日本放送

    2010年1月7日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

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    「スーパーJチャンネルみやぎ」で，(独)日本学術振興会 研究成果の社会還元・普及事業 ひらめき☆ときめきサイエンス〜ようこそ大学の研究室へ〜KAKENHIとして開催した「泡でたたいて強くする」の実施内容と風景，インタビューが報道された。

  4. 冬休み最後の1日 科学への興味深めて

    東北放送

    2010年1月7日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

    詳細を見る 詳細を閉じる

    「総力報道! THE NEWS TBC」で，(独)日本学術振興会 研究成果の社会還元・普及事業 ひらめき☆ときめきサイエンス〜ようこそ大学の研究室へ〜KAKENHIとして開催した「泡でたたいて強くする」の実施内容と風景が報道された。

  5. ばね技術研究会春季定例行事講演会

    ばね産業新聞

    2004年7月1日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    キャビテーション・ショットレス・ピーニング 講師祖山均氏

  6. 芽育む研究室 東北大学・祖山教授

    日刊工業新聞

    2003年7月3日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    気泡の衝撃力に注目 金属の表面改質などへ応用

  7. 優れものです

    日刊工業新聞

    2003年6月20日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    キャビテーション衝撃力計測装置

  8. キャビテーション噴流式洗浄法

    日刊工業新聞

    2002年3月7日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    高効率で広範囲な洗浄 表面改質への応用も実証

  9. キャビテーション噴流

    日刊工業新聞

    2001年10月12日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    高圧水噴射で発生に成功 東北大、水槽を不要に

  10. キャビテーション現象 正確に再現

    日刊工業新聞

    2000年2月11日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    ムラタ製作所実験装置を開発 材料の耐久試験効率化

  11. キャビテーションを計測

    日刊工業新聞

    2000年1月14日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    東北大と豊洋電子が装置

  12. 衝撃力を正確に計測

    日刊工業新聞

    1999年5月17日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    東北大 キャビテーションセンサー 英国大と共同開発

  13. 気泡で金属表面改質

    日刊工業新聞

    1999年4月30日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

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    東北大が開発 低コスト、短時間で硬化

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その他 28

  1. キャビテーションピーニングによる鋼ローラの疲れ寿命向上に関する研究

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    本研究は，流体機械に致命的損傷をもたらすキャビテーション気泡の崩壊時に生じる衝撃力を，逆転発想的研究により，ショットピーニングのごとく，機械部品の高強度化に活用するキャビテーションピーニングの構築を目的とする。これまでに，キャビテーションピーニングによる圧縮残留応力導入や，平面曲げ式疲労試験などを用いた種々の機械材料の疲労強度向上を実証してきたが，本研究では，トライボロジー特性向上へのキャビテーションピーニングの展開を目的として，機械部品として鋼ローラを取り上げ，キャビテーションピーニングによる鋼ローラの疲れ寿命向上に関する研究を実施する。具体的には，キャビテーションピーニングでは，キャビテーション噴流を用いて加工するので，まずノズル形状などによりキャビテーション噴流を強化した上で，噴射条件などのキャビテーションピーニングの加工条件を最適化する。なお現状ではキャビテーション衝撃力は数値解析で求められないので，実験的に加工条件を最適化するとともに，各因子によるキャビテーション噴流の加工能力を求める実験式を導出する。東北大学において好適な条件のキャビテーションピーニングで処理したローラを，岡山大学において疲れ試験を実施し，キャビテーションピーニングによる鋼ローラの疲れ寿命向上を実証するとともに，圧子押込み試験を用いた逆問題解析により加工面の降伏応力を明らかにしてキャビテーションピーニングによる鋼ローラの疲れ寿命向上の機構を解明する。またキャビテーションピーニングの実用化における信頼性を確保するために，ピーニング面の非破壊評価法を構築する。以上を総括して，キャビテーション噴流に関する流体力学的観点と塑性加工に関する材料工学的観点を融合してキャビテーションピーニングによる鋼ローラの疲れ寿命向上法を構築する。

  2. 歪制御による耐水素脆化層の創成と評価

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    本研究の目的は，金属材料の水素脆化を抑止するための表面改質の構築を目的とし，(Ⅰ)簡易型水素吸蔵量評価法の構築，(Ⅱ)ミクロ歪・マクロ歪と水素吸蔵量の相関の解明，(Ⅲ)ミクロ歪・マクロ歪と水素脆化特性の相関の解明，(Ⅳ)歪制御による耐水素脆化層の創成，なる４項目に焦点を絞り，研究を遂行する。

  3. ピーンフォーミングによる金属塑性加工における歪速度と機械的特性の解明

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    ピーンフォーミングのためのキャビテーションピーニングの最適化 塑性加工における歪速度の相違による機械的特性（降伏応力，疲労強度）の解明 衝撃力の計測と材料評価に立脚した塑性加工法の構築

  4. キャビテーションピーニングの高度化

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    一般には流体機械に致命的損傷を与える「害悪」であるキャビテーション気泡崩壊時に生じる衝撃力を，逆転発想的に，機械部品の強度を向上させる表面改質に有効利用するキャビテーションピーニングを取り上げ，本研究ではキャビテーションピーニングの実用化を目途として，キャビテーションピーニングの高度化を図る。本研究における「キャビテーションピーニングの高度化」とは，キャビテーションの発生領域を制御して，「キャビテーションピーニングの加工能力向上」と，「キャビテーションピーニングの加工領域の集中化」を意味する。具体的には，キャビテーションピーニングに用いるキャビテーション噴流の加工能力について単位時間当たり単位面積当たりの加工能力の２倍以上の向上，キャビテーションピーニングの加工槽圧力が高いキャビテーション数0.02以上の条件において加工能力が２倍以上のノズル形状の設計指針の明示，キャビテーションピーニングによるショットピーニングと同等以上の疲労強度向上の実証，マイクロビッカース硬さを用いたキャビテーションピーニング層の簡易評価手法の構築，キャビテーションピーニングによる特殊鋼の水素脆化抑止の実証を行う。

  5. 口腔洗浄装置に応用する流動キャビテーション・ベンチュリ管の開発

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    本発明は流動場によりキャビテーションを発生させており、バイオフィルムの洗浄にはこの流動キャビテーションの崩壊衝撃作用を活用している。効率よく洗浄するには、流動キャビテーションを発生させるノズル形状を最適化する必要がある。キャビテーション流れは、相変化を伴う高レイノルズ数領域の流れなので、数値シミュレーションによりノズル形状を最適化することは不可能である。従って、ノズルを試作して東北大学祖山教授らが開発したキャビテーションインパクトカウンタでキャビテーション衝撃エネルギーを評価して、ノズルを最適化する必要がある。

  6. 胃粘液の洗浄に関する研究

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    胃粘液の洗浄に関する研究

  7. 口腔内の洗浄に関する研究

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    流動キャビテーションを用いた口腔内の洗浄に関する研究

  8. キャビテーションピーニングおよびレーザピーニングに関する研究

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    キャビテーションピーニングおよびレーザピーニングの相違に関する金属材料学的研究

  9. 流動キャビテーションによるラジカルの制御

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    キャビテーション気泡の崩壊時に生じる物理的作用である衝撃力を，金属材料への圧縮残留応力導入に活用して原子炉の応力腐食割れ抑止法として実用化してきた研究代表者の流動キャビテーションに関する知見を基盤とし，本研究では，流動キャビテーションによる化学的作用を産業的に活用する方法を構築する。従来，超音波キャビテーションを対象とした音響化学という分野があるが，本研究は，超音波キャビテーションよりも桁違いに強力な流動キャビテーションを用い，気泡崩壊時に生じるラジカルに着目して研究を遂行し，キャビテーションによる化学的作用の実用化を図る。具体的には，流動キャビテーションを用いたキャビテーション・リアクターを試作して，気泡崩壊時に生じる微弱発光の分光分析や電子スピン共鳴法によりラジカルを評価して，流動キャビテーションによるラジカルの制御法を構築する。

  10. キャビテーションピーニング

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    キャビテーションピーニングによる摩擦磨耗特性向上

  11. 養殖へのキャビテーションテクノロジーの新展開

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    キャビテーションは，一般には流体機械に害悪を与える現象であるが，本研究は，逆転発想的研究により，キャビテーションをナマコなどの養殖に害となるプランクトンの殺滅などに活用するなど，代表研究者の有するキャビテーションテクノロジーの養殖への新展開を図る研究である。本研究では，キャビテーションを強力化して制御し，養殖への実用化のための最適条件を明らかにする。

  12. 表面処理した表面層並びに溶接部近傍の残留応力評価の研究

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    本研究の目的は，原子力プラントにおける応力腐食割れの予防・保全を目途とした溶接部の残留応力の評価である。本研究では，特に，溶接後に用いられる表面処理による表面層の残留応力と，溶接部近傍の残留応力に着目して研究を遂行する。

  13. 次世代キャビテーション・ピーニングの補修技術への展開

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    溶接補修部へ適用できるキャビテーション・ピーニング法の構築

  14. 次世代キャビテーションピーニング装置

  15. 次世代キャビテーション・ピーニングの研究開発

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    キャビテーション気泡の崩壊衝撃力を強力化してピーニングに有効利用する表面改質装置の開発

  16. 次世代キャビテーション・ピーニング用のノズルの開発

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    代表研究者は，流体機械に致命的損傷を与えるキャビテーション気泡の崩壊時の衝撃力を，逆転的発想により，ショット・ピーニングのごとく，金属材料の強度を向上させる表面改質に利活用するキャビテーション・ピーニングを開発してきている。本ピーニングは，ショット・ピーニングと異なり，ショットを用いないので，固体接触を生じないために加工面の粗さを増大することなく加工でき，疲労強度を従来のショット・ピーニングよりも向上できる利点がある。本試験研究では，これまでのキャビテーション・ピーニングの10倍以上の加工能力を有する次世代キャビテーション・ピーニング用ノズルを開発する。

  17. キャビテーション・ピーニング用多孔ノズルの開発

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    キャビテーション・ピーニング用多孔ノズルの開発

  18. キャビテーション・ショットレス・ピーニング技術の適用研究

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    キャビテーション・ショットレス・ピーニング技術の適用研究

  19. キャビテーション・ショットレス・ピーニング(CSP)の開発

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    キャビテーション・ショットレス・ピーニングの実用化研究

  20. キャビテーション・ショットレス・ピーニングの研究開発

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    キャビテーション・ショットレス・ピーニングの研究開発

  21. キャビテーション噴流可視化装置

  22. キャビテーション・ショットレス・ピーニング装置

  23. キャビテーション噴流式壊食試験装置

  24. ハイブリッド表面改質へのキャビテーション噴流の有効利用に関する研究

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    ハイブリッド表面改質へのキャビテーション噴流の有効利用に関する研究

  25. キャビテーション噴流式ハイブリッド表面改質法の開発

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    キャビテーション噴流式ハイブリッド表面改質法の開発

  26. ハイブリッド表面改質へのキャビテーション噴流の有効利用に関する研究

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    ハイブリッド表面改質へのキャビテーション噴流の有効利用に関する研究

  27. キャビテーション・インパクト・カウンタ

  28. 高速水中水噴流による長尺細管の内表面改質特性に関する研究

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    高速水中水噴流による長尺細管の内表面改質特性に関する研究

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