新联事件の紹介
01 実験の開始：
実験室を産業用ワークショップへ移転する 最近、中国科学アカデミー力学研究所の潘向南教授が研究チームを率いて、杭州杭潮科技有限公司を訪問し、一連の超音波および超高周波金属疲労試験を実施しました。華やかな調印式は一切行わず、展開された試験台と試料が詰め込まれたアルミニウム製ボックスのみが存在するというシンプルな状況の中、この「実験室を直接生産ラインに持ち込む」ことを目指す共同研究がスタートしました。
02 試験台上の「トリオ」：振動曲げ、三点曲げ、引張試験
①振動曲げ――試験片に「踊らせる」
潘向南氏の指導のもと、技術者たちはまず試料に「ダンシング」運動を誘起しました。高周波超音波が試料内部で往復反射し、機械的共鳴波が正確に増幅されることで、応力振幅が瞬時に増大し、疲労き裂の発生および進展が著しく加速されました。
② 3点曲げ試験――実際の運転条件下における「曲げ限界」を模擬。
その後、「3点曲げ」段階が開始されました。空調用コンプレッサバルブプレートの実際の動作条件を再現するため、研究チームは試料を2つのローラーと加圧ヘッドの間に配置し、破断に至るまで繰り返し3点曲げサイクルを加えました。潘教授は、この臨界曲げサイクル数を正確に捉えるために、負荷波形を細かく調整しました。
最後に、引抜試験が実施された。空気圧縮機が冷気を連続的に供給する中、試験片は専用の治具で固定され、往復式の引張力が加えられた。各「綱引き」運動に伴い、表面から徐々に亀裂が発生し、その際に明快な超音波エコーが発せられ、データ画面上のS-N曲線もそれに応じて上昇した。
03 装置の裏にある「最先端技術」：第3世代超音波疲労試験機
この高密度試験の成功裏の完了は、当社が独自開発した第3世代多機能超音波疲労試験機によって実現された。
その主な特長は、以下の3点である：
1) 20 kHzの超高周波数——従来の疲労試験機の1 Hzという周波数範囲をはるかに上回り、亀裂進展サイクルをミリ秒レベルまで短縮；
2) 広帯域、高出力、高精度——同一装置で軸方向引張／圧縮、3点曲げ、振動曲げなど、さまざまな負荷モードへの切り替えが可能。
3) 試験片サイズ、クランプ方式、共振周波数をワンクリックで最適マッチングする補助最適化設計モジュールを搭載し、試行錯誤に伴うコストを大幅に削減。実験運用中、潘祥南氏は「もっと高速化できますか？」「波形をよりシャープにできますか？」など、詳細な要望を繰り返し提示した。嘉真社の技術チームはその夜中にパラメーターを調整し、翌朝早々に最適化を完了させ、実験の進行が装置の制約によって妨げられることがなかった。
04 実験室から生産ラインへ：
国内製造の装置は専門家から高い評価を得ました。実験が終盤に差し掛かった際、潘祥南氏は珍しく「高く評価する」というコメントを出し、「その機能性および拡張性は、同価格帯の輸入装置を総合的に上回っている」と述べました。彼は直ちに、今後のプロジェクトにおいて国内製超音波疲労試験機の調達を最優先することを決定し、賈震氏に対し、当該装置を力学研究所へ持ち帰り、さらなる学術的検証を行うよう勧めました。「協力の範囲は直ちに拡大される」という発言は、関係者の心を温かくしました。技術の実装は、もはや研究論文に描かれた理想ではなく、生産ライン上で実際に発注される具体的な成果となったのです。
05 終章：
亀裂を寿命データへと拡大する
最終的な試料セットに対する破壊試験を終えた後、潘向南氏は破壊面の写真をUSBメモリに保存し、賈震氏に暫定的な実験報告書を提出した。この報告書には飾り気のない文章のみが記載されており、明瞭なS–N曲線と短い備考が添えられていた。「亀裂の発生から貫通に至るまでの進展には、わずか3.2×10⁵回のサイクルを要し、業界平均より28％低い。」これらの数値こそが、本件の学際的共同研究を最も雄弁に物語るものであった。
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