Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター HALT研究 コンソーシアムのご提案 HALT研究コンソーシアム構想 材料損傷統合センシングシステム Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター High Accelerated Limit Test (HALT) Qualmark社製Typhoon 2.5 ①温度：-100～200℃(60℃/分以上) ・冷却：液体窒素をガス化して噴射 ・加熱：40Kwニクロム型ヒータ ②6軸ランダム振動： ・最大 50 Grms～(10～5000Hz) 試験タイプ： ・加熱ステップ試験 ・冷却ステップ試験 ・温度変化試験、振動試験 ・複合試験 物理・化学センシングシステム 光ファイバーを用いて、ひずみなどの物理量と水素濃度や 塩化物イオンなどの化学量を測定･評価することができる センシングシステム。 1 HALT研究コンソーシアム構想 IoT に 求められる信頼性 Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター 医療 輸送 機器 情報 シス テム HALT 社会 基盤 産業 施設 6 HALTの導入にあたって Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター • 欧米では、既に評価項目として採用が進んでいる。 • 国内では、まだ十分に普及していない。 • メカニズムが従来の信頼性試験と異なるため、導入 が進みにくい。 • 国際競争力への影響も懸念されつつある。 3 HALT研究コンソーシアム発足 Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター 先端科学研究院にて導入した材料損傷センシング システムを活用して研究コンソーシアムを設置 設立目的 極限環境試験における機能限界試験のメカニズムを明らかにして、 設計プロセスでの活用方法を確立させる。 解決すべき課題 • 6軸振動と温度急変における損傷機構の解明 • 機能限界試験のためのモニタリング手法の最適化 • シミュレーションによる機能限界、損傷予測手法の確立 その他、HALTによる設計合理化を実現するための活動 • 4 各WGの概要 Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター 運営委員会 幹事会 •計画の策定、 WG 標準化WG 未定 •標準サンプルのためのガイドライン作成（最も厳しい条件は？） YNU モニタリングWG •機能評価のためのモニタリング手法の最適化 V-HALT WG ベンダー •シミュレーションによるスクリーニングと信頼性予測 5 標準化WG Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター • 目的 – HALTの損傷モードを解明し、最適な試験方法の ガイドラインを作成する。 • FY2016活動計画 – 6軸振動条件での故障モードの整理 – 温度変化、振動条件の複合環境における破損メカ ニズムの解明 – 既存の実施データや、実機評価の検証 – 標準試験体の準備と試験の実施 – 機能評価のための損傷モード解析ガイドラインの 作成 6 HALTの故障モード Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター • 6軸振動による疲労 多軸条件、非比例負荷、進行型変形 • 温度条件による熱損傷（熱応力、割れなど） • 電気的損傷（ショートなど） • 部品の動作限界 12 モニタリングWG Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター • 目的 – HALT試験での機能評価に資するモニタリングと 故障予知の手法を確立させる。 • FY2016活動計画 – 損傷モードに応じた、センシング手法の整理 – 極限環境における、センサー選定指針の策定 – 計測結果の分析と故障予知アルゴリズムの適用 – 全視野型計測のHALT試験への適用可能性 検討 8 V-HALT WG Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター • 目的 – HALT試験での機能評価に資するシミュレーション 手法を確立させ、故障予知の高度化を達成する。 • FY2016活動計画 – 6軸振動環境における、故障モード予測精度の向上 – 計測結果との比較に基づく、Validationガイドラ インの原案作成 – 実機計測との比較による、標準モデルの作成 9 Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター 物理現象 概念的モデル 数学的モデル化 物理的モデル化 数理モデル 物理モデル Code Verification 離散化して実装 離散化された数式 Calculation Verification 予備計算 計算 計算結果 実験のデザイン 実験 計算の生データ 不確かさの 定量的評価 実装 実験データ Validation 定量的比較 ASME V&V 不確かさの 定量的評価 実験結果 22 HALTコンソーシアム構想 ロードマップ Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター H28 H29 H30 FY2016 FY2017 FY2018 メカニズム解明 ・6軸振動の基本的な メカニズム解明 ・予備試験の実施と 試験条件の設定 ・試験条件（固定方法 ・標準化ガイドライン や評価基準） の策定 ・複合環境での破壊 メカニズム解明 モニタリング ・センサーの選定 および最適化 ・モニタリング手法の レビュー ・モニタリングの実施 ・標準化ガイドライン ・多変量データの分析 への反映 シミュレーション ・シミュレーション精度 ・ベンチマーク評価の ・総合的故障予測 の検証 実施 ツールの開発 ・Case Studyによる 妥当性確認 23 HALTコンソーシアム構想 検討事項と期待される効果 Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター 検討事項 • 参加メンバーの募集（試験の実施、材料提供、 解析の実施など協力企業も含む） • 問題点の整理⇒幹事会で議論 • WGリーダーの選定 • 定期報告会の実施（春・秋） 成果物 • HALTにおける故障メカニズムの理解 • 標準化ガイドライン • 解析のノウハウ 12 コンソーシアムの運用について Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター • コンソーシアム参加申込本日以降随時 参加WGへの登録 • 参加機関(個人含む)へ次回開催案内を送付 • 年会費（団体5万/口、個人１万）を設定。 FY2016は、 会費なしでも参加可能。 （素案） 1口～：定期報告会およびWGへの参加 4口～：上記に加え、HALT試験の実施 10口～：コンソーシアムの運営への参加（幹事） • 試料提供、試験実施、ソフトウェア開発、ユーザー事例 紹介、など協働企業は会費無料。 • 委託業務は適宜相談 13 Center for Creation of Symbiosis Society with Risk リスク共生社会創造センター HALT研究 コンソーシアムへのご参加 お待ちしております。 連絡先：リスク共生社会創造センター 澁谷忠弘 E-mail: [email protected] Tel: +81-45-339-3597, Fax: +81-45-339-4011
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