• 國弘孝、坂野　肇

当社は、発電所や工場および空港などの広大な施設の安全やセキュリティの監視用として、自律移動ロボットによる監視システムの開発を行っている。自律移動に必要な技術には、大きく分けて環境認識技術と行動制御技術があるが、本稿では、環境認識技術の一つである、ステレオカメラによる平面検出技術とその適用について報告する。平面検出技術には、高速な平面姿勢推定を利用した平面投影ステレオ法を採用した。これをさらに高速化し、改良などを実施して自律移動ロボットに搭載した。実走行で平面検出の動作検証を行った結果、実用性を確認することができた。

• 田中　浩、成相健太郎、中村至高、佐藤健治、松澤克明

化石燃料の代替として注目されているバイオエタノールは、植物由来の糖液を発酵することで生産される。この反応速度を高速化するためには、原料の糖液と高濃度の微生物を効率的に接触させることが重要である。本研究では、凝集性酵母を用いて装置内で酵母濃度を高めるとともに、発酵反応で発生するガス起因の上昇流で装置内を流動する方式によってエタノール発酵を行った。1か月以上連続運転した結果、エタノールは高い反応速度で安定的に生産され、本方式がバイオエタノールの高速生産に有効であることが明らかになった。

• 内田正宏、RIECHELMANN Dirk、須田俊之、藤森俊郎

CAN型燃焼器を対象にRANS法、U-RANS法およびLES法を用いた数値解析を行い、実験における出口温度分布との比較からその解析精度を評価した。解析の結果、燃料とスワラ空気との混合や希釈空気との混合など、せん断力が大きい部分での混合状況が計算手法によって異なることが示された。混合による温度の均一化を最も精度良く評価できたのはLES法であり、次いでU-RANS法であった。この結果、実験結果とのパターンファクタの比較においても、LES法の精度が最も良いことが示された。

• 尾形秀樹、孟　永钢、张　金煜、新家義弘

油で潤滑されるしゅう動面にテクスチャ（微細な凹凸構造）を形成すると、油に圧力が発生する流体潤滑効果によって潤滑膜が形成される。本研究では表面粗さや油膜切れによる固体接触の影響も考慮した流体潤滑の数値シミュレーション技術を開発した。解析を検証するために、回転円板式のすべり摩擦試験装置を製作し、摩擦特性の計測を行った。テクスチャパターンとして複数の矩形溝をもつしゅう動面について摩擦係数を比較した結果、解析結果と実験結果に良い一致が得られ、本解析の妥当性が確認された。

• 呉　宏堯、森　初男、渡邊　修

本研究では、設計現場や顧客の要望にこたえて、実用性と設計透明性を確保しながら、多目的トレードオフ設計およびロバスト設計などの設計手法とリスク管理手法を統合した統合的設計管理手法 ( TDM：Total Design Management ) を構築する。本稿ではTDMの手順を示すほか、片持ち梁問題の解法をとおして、製品開発で遭遇するさまざまな誤差およびリスク要因に対して、設計段階でのフロントローディングな対応が可能であることを述べる。設計適用事例として、インペラのラインナップの全形状について、共振離調率設計が短時間で効果的に実施できたことも述べる。

• 鳥越雅喜、山下洋一、山田剛久

780 N/mm2級鋼のぜい性破壊強度に及ぼす溶接残留応力と塑性拘束の影響を検討した。同形状の溶接試験片を用いて3点曲げおよび引張負荷による破壊試験を行い、同じ残留応力分布下での塑性拘束の違いによる破壊強度への影響を確認した。また、母材試験片の3点曲げ破壊試験を実施し、溶接残留応力の有無による破壊強度の違いを確認した。さらに、有限要素解析で各試験ケースについて破壊駆動力であるJ 積分と拘束パラメータQを求め、破壊試験結果がJ-Q理論で評価できることを明らかにした。

• 坂元理絵、小林和行、飯島　亨、西村善仁、溝　豊

海外における地上式LNG貯槽の9％Ni鋼製内槽側板の縦継手の溶接には主に被覆アーク溶接が用いられているが、工期短縮と溶接効率化のため、シールドガスが不要で、シンプルな自動溶接機を用いた溶接法の開発が望まれている。そこで当社は、細径ワイヤとウィービングを併用した新しい立向姿勢サブマージアーク溶接法の開発に着手し、溶接装置および専用溶接材料の開発によって、安定した施工と品質を得ることができた。溶着速度は50～80 g/minであり、効率化できる溶接法であることを示した。

• 玉木秀明、海野　大、川久保知己、平田　豊

舶用ディーゼルエンジンでは、機関の出力増大のために平均有効圧力の上昇が図られている。この平均有効圧力の増加には、過給機の高圧力比化と高効率化が不可欠である。この度、当社では500 kWクラスの舶用ディーゼルエンジン向けに高圧力比過給機AT14を開発した。過給機の高圧力比化は圧縮機内部に衝撃波を伴う複雑な流れを誘発し、効率と作動域の減少を引き起こす。高圧力比形AT14用圧縮機の開発では、適切な空力設計によってこれらの問題を克服し、圧縮機に要求される仕様を満足することができた。本稿ではその概要について報告する。

• 回転機会セクター開発部、株式会社ＩＨＩ回転機械　回転機会事業部管理部