林 洋次 (ハヤシ ヒロツグ)

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所属

理工学術院

職名

名誉教授

ホームページ

http://www.f.waseda.jp/mehaya/

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1971年

    早稲田大学   理工学研究科   機械工学  

  •  
    -
    1971年

    早稲田大学   Graduate School, Division of Science and Engineering  

  •  
    -
    1966年

    早稲田大学   理工学部   機械工学  

  •  
    -
    1966年

    早稲田大学   School of Science and Engineering   Department of Mechanical Engineering  

学位 【 表示 / 非表示

  • 早稲田大学   工学修士

  • 早稲田大学   工学博士

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1975年
    -
    1980年

    早稲田大学 助教授

  • 1975年
    -
    1980年

    早稲田大学

  • 1980年
    -
     

    - 早稲田大学 教授

  • 1980年
    -
     

    - Waseda University, Professor

  • 1973年
    -
    1975年

    早稲田大学 講師

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    (社)日本工学教育協会

  •  
     
     

    (社)自動車技術会

  •  
     
     

    (社)日本機械学会

  •  
     
     

    (社)日本トライボロジー学会

  •  
     
     

    (社)日本設計工学会

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 機械要素、トライボロジー

  • 設計工学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 設計工学・機械機能要素・トライボロジー

  • Machine Elements & Tribology

  • Design Engineering

書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • すべり軸受資料集(監修)

    養賢堂  2004年

  • 役にたつ機械製図-学生からエンジニアまで-(編著)

    朝倉書店  2004年

  • Mashine Design

    Asakura Shyoten  1998年

  • Introduction of Mashine Elements(Part2)

    Jikkyo Shuppan  1998年

  • Introduction of Mashine Elements(Part1)

    Jikkyo Shuppan  1998年

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Misc 【 表示 / 非表示

  • 手書き製図とCAD製図の互いの長所を活用し短所を補う機械設計製図教育

    林洋次

    日本設計工学会2010年度春期大会講演論文集   No.10-春季   47 - 48  2010年

  • スラストスクイーズ軸受試験機の開発とその研究成果

    林洋次

    日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集   2010春(東京)   177 - 178  2010年

  • 授業時間外作業を評価するコンピュータ援用教育システムの開発

    林洋次

    2010(平成22)年度・工学工業教育研究講演会講演論文集   2010   602 - 603  2010年

  • グリースのビンガム粘弾性流体潤滑の研究

    林洋次

    日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集   2010秋(福井)   321 - 322  2010年

  • The Developments and Their Research Results of Thrust & Squeez Bearings Experimental Devices

    Hirotsugu Hayashi

    Proceedings of Japanese Society of Tribologists   2010 ( Spring ) 177 - 178  2010年

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Works(作品等) 【 表示 / 非表示

  • 設計工学の動向例と今後の課題 日本設計工学会講習会で講演

    1998年
    -
     

  • エンジントライボロジーに関するシミューレーション 自動車技術会燃料潤滑油技術委員会で講演

    1998年
    -
     

  • Recent Design Engineering and future Problems

    1998年
    -
     

  • Simulation of Engine Tribology

    1998年
    -
     

  • 機械要素のトライボ設計 日本機械学会講習会で講演

    1992年
    -
     

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • エンジンのトライボロジー

    研究期間:

    1997年
    -
    1999年
     

  • Tribology of Engine

    研究期間:

    1997年
    -
    1999年
     

  • 滑り軸受の研究開発

    研究期間:

    1995年
    -
    1998年
     

  • Research and Development of Sliding Bearings

    研究期間:

    1995年
    -
    1998年
     

  • エンジンのトライボロジー

    研究期間:

    1988年
    -
     
     

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 地震など危機状態用の発電所回転機械・エンジンの即応形滑り軸受のトライボロジー開発

    2011年  

     概要を見る

     地震や津波や台風などでは、ライフライン確保のための発電設備の回転機械や給排水ポンプまた避難や救援のための輸送機械が支障なく運転されることが極めて重要である。それゆえに、水力・火力・原子力発電所で使用される水車・タービン・ポンプなどの回転機械軸受、また自動車や船舶などで使用されるエンジン軸受に対し、運転開始からの過渡現象に関するトライボロジー研究に行い、危機状態に即応する滑り軸受の開発を行うが本研究の最終目的である。 そこで、ピストンピンボス軸受・コンロッド小端部軸受・コンロッド大端部軸受・主軸受が互いに連成し、かつ燃焼ガス圧が衝撃的に作用するエンジン軸受は回転機械用の滑り軸受の取扱いを含んでいることから、本研究では取扱いが複雑なエンジン軸受を取り上げた。 実験的研究では、軸受隙間内の軸心軌跡は急激に変動して潤滑油膜の形成領域と破断領域は刻々と変化するので、透明なアクリル樹脂で軸受を製作し、電磁加振動機によって燃焼ガス圧を模擬的に負荷させる滑り軸受試験機を開発した。高速度ビデオカメラ2台を用いて油膜破断領域の形状を撮影し、かつ渦電流式変位センサを用いて軸受隙間内の回転軸の軸心軌跡ならびにひずみゲージ式圧力センサによって軸受隙間内の油膜圧力変動を計測した。 理論的研究では、エンジン軸受の軸受隙間内の支配方程式の連成効果を考慮した解析手法を考案すると同時に、各軸受に特化した簡略手法を提示した。前述の実験的研究成果の油膜状況を考慮した全軸受連成理論解析は日米スパコン貿易摩擦当時のスーパコンピュータをはるかに凌ぐパソコンを用いても約1週間の演算時間を要することから、これらの理論解析の連立微分方程式の時間微分に関する演算時間短縮の数値解析手法として、時間刻み内では線形補間を使用するが反復計算によって修正する簡易数値解析法を考案し、可変刻み幅ルンゲクッタ法などと比較して、本理論解析手法の効果を検証した。

  • グリース潤滑のコアに生成消滅に及ぼす経歴記憶効果の可視化実験とその潤滑理論の構築

    2004年  

     概要を見る

     グリースは、その潤滑方法やシールなど潤滑管理が容易であることから、主要な機械要素である転がり軸受では、極めて広く使用されている。グリースは、網目構造の増ちょう剤に基油が分散されている構造のために、小さな応力では流動しないのでコアが生成される。このようなグリースの特異なレオロジー特性に基づいてトライボロジー性能を解明する学問的な研究は極めて複雑で困難であることを意味する。 そこで本研究では、まず、グリースのレオロジー特性を解明するために、2重円筒方式のレオメータの外筒を一定回転させることによってグリースに降伏応力より大きな一定応力を与え、内筒の応答振動や過渡振動の波形を計測することによって、グリースのビンガム粘弾性レオロジー特性を測定する方法を確立した。石けん系のリチュムグリースと非石けん系のウレアグリースを用い、調度が異なる数種類のグリースのレオロジー特性をひずみ速度の広い範囲に渡って実験した結果を総合的に検討し、グリースのビンガム特性と粘弾性特性の両特性を考慮したビンガム4要素粘弾性モデルの物性値に対して非線形係数の概念を導入することによって、非線形ビンガム4要素粘弾性レオロジー方程式を提案した。 次に、グリース潤滑膜のコアの生成消滅に及ぼす運転経歴の影響を解明するために、筆者が開発した現有のステップスラストスクイーズ軸受試験機を用い、新規に、コアの生成消滅を撮影するために光を透過するアクリル樹脂でステップパッドを、しかも2つの潤滑面の平行度の精度は数μm以内であることが要求されるので金属でランナーを製作して、回転軸と潤滑面の直角度を保証し、ステップパッドを電磁加振機によってスクイーズ運動させる機構を採用した。コアの時間経歴や詳細な形状を解明するためには高速度ビデオカメラが必要であるが、本研究では家庭用ビデオカメラによってコアの概要を観察した。

  • エンジン軸受の汎用的及び簡略化モデルによる理論解析と実験的検討

    2003年  

     概要を見る

     本研究は、過酷で複雑な運転状態下におけるエンジンの複数の滑り軸受の互いに連動した潤滑メカニズムを理論的および実験的に解明することによって、エンジン軸受の汎用的および簡略化モデルを提案し系統的な理論解析を構築する。そのために、以下の実験的・理論的研究を行った。 実験的研究では、すでに試作した試験機を改良して、実機のエンジン軸受の相対運動を模擬し、軸を回転させ同時に電磁加振機によって動荷重を軸受に加える負荷機構と変位機構のもとで、透明なアクリル樹脂で製作した軸受を使用して、軸受隙間内の油膜破断の撮影ならびに変動油膜厚さや変動油膜圧力などの測定を行った。一方、理論的研究では、ピストン、ピストンピン、コネクティングロッド、クランクシャフトの常微分運動方程式を導出し、かつこれらの要素を連結する複数の滑り軸受の油膜に対する偏微分潤滑方程式に対して、実験により提案した油膜破断を考慮した油膜圧力の境界条件を導入し、連立常微分偏微分方程式を初期値境界値問題として理論解析を行い、変動最小油膜厚さや最大油膜圧力などを求め、エンジンのすべての滑り軸受の相互連成理論解析の汎用的取扱いを確立した。さらに、この汎用理論解析にいくつかの仮定を導入してエンジンの個々の滑り軸受の簡略化モデル解析手法を考案した。コンロッド大端部軸受とピストンピン軸受に対して、それぞれ4種類の簡略化モデル理論とすべての軸受の連成を考慮した汎用理論解析の合計9種類の解析手法のもとで膨大な数値解析を行い比較検討した結果、コンロッド大端部軸受に対する従来の近似解析をさらに発展させるとともに、潤滑メカニズムが解明されていないピストンピン軸受の解析に成功した。

  • エンジンのピストンリング列のスターブ潤滑に関する実験的および理論的研究

    2001年  

     概要を見る

    エンジンのピストンリングは往復動を行っており、運動方向が逆転する死点のように相対滑り速度がゼロになるところがあり、そこではくさび作用による圧力発生が期待できないので、一方向に回転する普通のジャーナル滑り軸受に比較して、その潤滑状態はきわめて複雑でかつ過酷である。実機では潤滑油の供給が不十分な状態のスターブ潤滑下で使用されるので、潤滑メカニズムの学問的な研究が近年特に重視されている。そこで、本研究は、実機のように複数のピストンリングから構成されるピストンリング列に対して、その相互作用に着眼して、潤滑油膜の挙動を実験的に解明する試験機を開発試作して、往復動ピストンリング列間の潤滑油の供給状況や油膜生成消滅状態を測定し、これらを考慮した潤滑理論を展開することによって、各リングの相互作用を解明してピストンリング列のスターブ潤滑メカニズムを明らかにする。得られた主な成果は 実験的研究では、透明なアクリル樹脂で製作した1個ならびに複数の長方形ピストンリングを直動転がり軸受に装着することによって、きわめて実験精度の高いピストンリング列の試験機を開発試作し、各時刻における油膜の生成消滅ならびに油膜破断現象を写真撮影した。この油膜の挙動を分析し、先行するピストンリングから排出される潤滑油が後続のピストンリングに流入するため、先行するピストンリングに対する潤滑供給量が少ない場合の後続のピストンリングの厳しいスターブ潤滑状態を、油膜長さや破断本数など油膜形状に及ぼす複数ピストンリングの連成効果を測定すると同時に、死点における潤滑形成範囲を実験的に解明した。 理論的研究では、実験で得られたピストンリング列の相互作用を考慮し、複数の潤滑方程式に対して、潤滑油が第1ピストンリングから第2ピストンリングへまた逆に第2ピストンリングから第1ピストンリングへと順次供給される時に、ピストンリング列間のすきまに保持される油量をも考慮して、各ピストンリングの油膜入口部および出口部における境界条件ならびに死点における境界条件を新らたに提案した。これらの境界条件を用い複数の潤滑方程式を初期値境界値問題として数値解析を行い、理論的にスターブ潤滑下における油膜の状態を算出した。これらの実験結果と理論結果を比較検討して、ピストンリング列のスターブ潤滑の解析的取扱いを確立すした。

  • エンジンの複数滑り軸受の連成潤滑特性に関する理論的・実験的研究

    2000年  

     概要を見る

     本研究は、過酷で複雑な運転状態下におけるエンジンの複数の滑り軸受の互いに連成した潤滑メカニズムを理論的および実験的に解明するために、ピストン、ピストンピン、コネクティングロッド、クランクシャフトの常微分運動方程式を導出し、かつこれらの要素を連結する滑り軸受の油膜に対する複数の偏微分潤滑方程式を油膜破断を考慮した解析手法を考案して、連立常微分偏微分方程式を初期値境界値問題として理論解析を行い、変動最小油膜厚さや最大油膜圧力などを求め、実験結果と比較検討して、エンジンの滑り軸受の解析的取扱いを確立して、エンジンの開発設計指針を得るものである。得られた成果を以下に示す。(1)理論的研究では、運動する軸受と回転軸とのすきま内の油膜に対して固定座標系のナビアストークスの方程式から薄膜の仮定を用いて、単気筒エンジンのピストンのピンボス軸受、コネクティングロッド小端部軸受と大端部軸受およびクランクシャフト主軸受に対する潤滑方程式をそれぞれ導出し、固定座標系を各滑り軸受の軸受と軸との偏心量および偏心角に変換し多元連立常微分偏微分方程式を誘導した。数値解析では、燃焼ガス爆発圧力の変動荷重下では各滑り軸受すきま内の油膜は刻々と油膜破断領域が変化することを考慮した。得られた変動最小油膜厚さや最大油膜圧力を検討して、エンジンの滑り軸受の連成理論の解析取扱いを確立した。(2)実験的研究では、コネクティング大端部軸受を取り上げた。大端部軸受を電磁加振機によって軸受を加振し、4リンク機構と回転モータを組み合わせることによって軸を誘導運動しながら回転運動させコンピュータ制御によって同期をとるモデル試験機を開発試作し、油膜圧力を計測した。

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2003年
    -
    2004年

    (社)日本設計工学会  監事

  • 2003年
    -
    2004年

    Japan Society of Design Engineering  Inspector

  • 2002年
    -
    2004年

    (社)日本工学教育協会  評議員

  • 2001年
    -
    2002年

    (社)日本トライボロジー学会  理事,副会長

  • 2001年
    -
    2002年

    (社)日本設計工学会  理事

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