月刊名工研・技術情報 電子版 令和 4 年 1 月号

※NMIRI : Nagoya Municipal Industrial Research Institute【 巻 頭 言 】

年頭所感

【研究室紹介】計測技術研究室の技術支援【技術紹介】

損失係数測定装置による縦弾性係数算出
ＡＩを活用したＣＡＥ解析のための材料特性評価
全固体リチウム二次電池の開発
講演会「“むすぶ”が創る名古屋のイノベーション」【研究紹介】【お知らせ】

講演会「産業用 X 線 CT 装置の活用事例と最新動向」
令和３年度 ものづくり技術講演会「転換期を迎える自動車産業」

年 頭 所 感所長 青木 猛新年明けましておめでとうございます。
年頭にあたり、謹んでご挨拶申し上げます。常日頃より皆様には当所の事業に多大なご支援ご協力を賜り、厚く御礼申し上げます。
昨年も新型コロナウイルスによる感染(COVID-19)が十分に終息せず、さらに自然災害や２次災害により、経済だけでなく人心にも深いダメージを被りました。
お亡くなりになられた方々、ご遺族の皆様には謹んで哀悼の意を表しますとともに、被害を受けた方々、苦難の生活を強いられている全ての皆さまに衷心よりお見舞い申し上げます。
さて、近年は「待てない時代」と言われています。例えば、J-POP の音楽ですらイントロを極端に短くした、または無くしていきなりサビの部分から入る楽曲が増えています。ＡＩ・ＩｏＴ・5Ｇなどの情報処理・通信技術の飛躍的な発展と豊富で膨大な情報が溢れ流れていることが、人間に迅速な情報処理・判断と即対応・結果を求め、待てない、時間に追われる日常生活へと追いやられているのではと考えています。
ビジネスにおいても、アイデアから「もの」「こと」を試作し、じっくり造り込んでから世に出していては時機を逃してマーケットを奪われてしまう時代になっているようです。特にソフトウェアは、アジャイル開発と呼ばれる素早く開発して顧客へ提供する方式へシフトしつつあります。「とにかく早く！」が大合唱になっている気がします。
その中で、工業研究所は技術支援・情報発信・人材育成のアップデートとサービスを、どのように、かつ迅速に提供すればよいのか常に考えて対応する必要に迫られています。
分析・計測・試験という定番の品質・信頼性評価はもとより、先進技術を取り入れた技術支援や新サービスをできるだけ早くご提供しながら、当地域企業のお役に立ち続けられるよう努めてまいります。今年も、当所をお気軽にご活用ください。
最後になりましたが、今年一年が皆様方にとって幸多きことをお祈りするとともに、本年も益々のご指導、ご厚誼のほどよろしくお願い申し上げます。

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【研究室紹介】計測技術研究室の技術支援
計測技術研究室では、各種の計測技術を活用し【加工技術に関する研修・講演会】

た依頼試験や受託研究を行う他に、中小企業技術中小企業技術者研修のうち加工技術研修の科目者研修、個別研修などによる人材育成を通じて地および講師の選定を当室で担当しています。また、域企業の技術力向上をお手伝いしています。当室

当所関係団体である中部生産加工技術振興会とが担当している事業をご紹介します。
【メカトロ技術研修】

協力して生産加工技術に関する講演会を企画し、本研修はメカトロニクス分野に対応できる技術者【個別研修】の育成を目指しており、毎年 6 月頃から 14 週にわ企業などの課題に応じた特定内容の研修として、たり開催しています。自動制御の基礎理論から、セ高速引張試験機による機械特性評価についてのンサ、アクチュエータ、機械要素、電子回路などに研修などを実施しています。情報・電子技術研究室

関する講義、さらにマイコンやリレー、PLC を使ったと連携し、小型のシングルボードコンピュータを使っ制御の実習を通じてメカトロニクス技術に必要な知た IoT 体験実習にも対応いたします。

識・技術が習得できます。シーケンス制御の構築をまた、研修の内容の一部を個別に指導してほし体験できる実習は研修生から評価いただいていまい、などのご要望にも可能な範囲で対応いたしま

す。

すのでお気軽にお問い合わせください。

企業の皆様に知識習得の機会を提供しています。

開催の案内および申込は（公財）名古屋産業振興公社が担当しておりますので、同公社のウェブサイトなどでご確認ください。

(計測技術研究室 夏目勝之）
TEL(052)654-9874【技術紹介】
損失係数測定装置による縦弾性係数算出
損失係数測定装置は材料の振動減衰特性を評よるものと考えられます。さらに、ゲージ率の精度価する装置ですが、いわゆる共振法によって縦弾が影響した可能性も少なからず考えられます。一性係数を算出することもできます。本稿では、この方、共振法は比較的簡単でばらつきが小さい方法

共振法と引張試験から得られた縦弾性係数についでしたが、中央加振法による縦弾性係数は高い値て調査した内容をご紹介します。

を示す傾向にあることが分かります。この原因の一試 験 片 の 形 状 は 、 幅 10mm 、 長 さ 240mm 、 厚 さつとして試験片固定部における試験片長さの影響2mmとし、材質はSPCC、本数は3本としました。

が考えられます。縦弾性係数算出においては正確

試験手順は次の通りです。初めに中央加振法にな長さの把握が重要となります。

よる損失係数測定試験を行い、その過程で得られた2次反共振周波数を用いてJIS K7391非拘束形
制振複合はりの振動減衰特性試験方法に記載の計算式から縦弾性係数を算出しました。次に同じ試験片を使用して引張試験を行い、応力とひずみの関係から縦弾性係数を算出しました。
右図に両試験から得られた縦弾性係数を示します。エラーバーの長さから引張試験の方がばらつきは大きいことが分かります。ばらつきの主な原因(計測技術研究室 山田博行）

は貼り付けたひずみゲージの角度ずれの影響によTEL(052)654-9870

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【技術紹介】
ＡＩを活用したＣＡＥ解析のための材料特性評価
工業製品開発にコンピュータシミュレーションを利・NN の学習と検証用するCAE（Computer Aided Engineering）解析の解析で得られた FS カーブを入力、生成した式(1)

高度化が進んでおり、様々な状況を想定した解析の 8 パラメータを教師データとして、入力層 1 層とノを基に製品の設計・開発が行われています。しかード数 3,000 の全結合層 1 層、ノード数 1,000 の全し、現実の使用状況を再現する高度な解析を実施

結合層 1 層、出力層 1 層で構成された全 4 層構造するためには、例えば破壊直前に至るまでの材料の NN モデルに 10,000 データを学習させました。の応力―ひずみ線図（以下、SSカーブとする。）な

学習済み NN モデルに検証用の FS カーブを入力

どの特性が必要となりますが、その取得には専門して推論した SS カーブと、解析に用いた生成した性の高い試験装置や解析に関連する知識が必要

SS カーブの例 3 つを図 2 に示します。とされており、コストと時間がかかってしまいます。

図 2 から、本 NN モデルで FS カーブからひずみ

そこで、ニューラルネットワーク（以下、NNとす

εp=1.0 までの SS カーブを精度よく推論でき、解析にる。）の中でも発展著しいディープラーニングを用いより学習データを大量に作成することで高精度のて、材料試験により簡単に測定できる荷重―ストロ予測が可能であることが分かりました。今後は実験ーク線図（以下、FSカーブとする。）からCAE解析にデータへの適用や解析精度向上のための SS カー

用いられる材料特性であるSSカーブを推論するモブの最適化を行う予定です。本研究内容にご関心デルの検討をしました。ディープラーニングにおいがある方は、下記までご連絡ください。
標線間距離(mm)て精度の良い推定を行うためには膨大な学習用教いため、数値解析を基にSSカーブからFSカーブを生成し、教師データの作成を行いました。
・教師データの作成

荷重(N)師データが必要となり、実験だけで得ることは難し

材料特性としてSSカーブを入力し、解析結果として引張方向の荷重と標線間距離をFSカーブとして出力する数値解析モデルを作成しました。図１に板状引張試験片の1/4模擬実験モデルを示します。

図 1 模擬解析モデル(上)と実際の材料試験(下)SS カーブは金属でよく用いられる硬化則である
Swift の式と Voce の式を一定の比率で結合した式（1）を用いました。Swift 式の定数項 3 パラメータ、Voce 式の定数項 3 パラメータ、Swift 式と Voce 式に掛かる係数 2 パラメータの計 8 パラメータがあります。各パラメータを一定の範囲内でランダムに生成し、その SS カーブを入力に数値解析し、FS カーブを 10,000 データ作成しました。
𝑛𝑛𝜎𝜎 = 𝛼𝛼1 �𝐹𝐹�𝜀𝜀0 + 𝜀𝜀𝑝𝑝 � � + 𝛼𝛼2 {𝑎𝑎 − 𝑏𝑏𝑒𝑒 −𝑐𝑐𝜀𝜀𝑝𝑝 }𝜎𝜎 : 真応力𝜀𝜀𝑝𝑝 : 相当塑性ひずみ

𝐹𝐹, 𝜀𝜀0 , 𝑛𝑛 : Swift式の定数項

𝑎𝑎, 𝑏𝑏, 𝑐𝑐：Voce式の定数項

𝛼𝛼1 , 𝛼𝛼2 :Swift式とVoce式に掛かる係数⋯ (1)

図 2 NN モデルが推論した SS カーブと解析に用いた SS カーブ(計測技術研究室 谷口 智）
TEL(052)654-9854

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【研究紹介】
全固体リチウム二次電池の開発
IoT（Internet of Things）化によって、生産活動やまた、電池内で直列接続ができ、モジュール電池人々の生活が大きく進化しています。「モノ」に搭載をコンパクトに実現できます。

されたセンサからデータを収集し、AI 等で分析する

これらの特徴を踏まえ、昨年度からは戦略的基盤ことで工場での生産管理や人々の健康管理に用技術高度化支援事業（サポイン）に参画し、「グラフいることが実用化されています。これらのセンシン

ェン電極を用いた大容量全固体リチウムイオン電グデバイスは電源を必要としており、長期間にわた池の研究開発」を実施しています。全固体リチウム

り安定して使用できる電池が求められ、近年では電池の電極に薄片グラファイトであるグラフェンを充放電が可能で小型、軽量な電池としてリチウム用い、従来電池を超える充放電容量を目指しまイオン二次電池が用いられています。

す。電解質には化学的安定性の高い酸化物材料

電池には、充放電の容量が大きいこと、小さく軽を用い、スパッタ薄膜プロセスを採用することで電いこと、爆発しないなど安全性が高いこと、広い温極と電解質の精密な界面制御を実現し、高性能な度域で使用できること、など様々な要求がありま電池を開発しています。当所は電極となる炭素系

す。これらを満たすために、従来の電解液を用いる電池電極材料の開発や固体電解質材料の製造法リチウムイオン電池を発展させ、固体電解質を用の開発を進めています。

いる全固体リチウム二次電池の開発が進められてリチウムイオン電池の電池特性評価や電池材料います。電解質が固体であるために電池電極との開発や評価も行っていますので、お問い合わせい副反応を抑制でき、電解質が殆ど分解しないた

ただければ幸いです。

め、安全性を高め、電池容量を増すことができます。

(計測技術研究室 宮田康史）
TEL(052)654-9939

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【お知らせ】■講演会「“むすぶ”が創る名古屋のイノベーション」
当所内にある「ものづくりスタートアップ支援施設：Nagoya Musubu Tech Lab」では、新製品開発や技術交流をサポートしています。このたび開設 1 周年を記念して講演会を開催します。ぜひご参加ください。
1．日時

令和 4 年 1 月 28 日（金） 13:30－16:15

2．場所

現地聴講：名古屋市熱田区六番 3-4-41 名古屋市工業研究所 管理棟 1F ホール
オンライン聴講：ZOOM による配信

3．詳細・申込

https://www.nmiri.city.nagoya.jp/seminar/pdf/379.pdf

4．問合先「講演会」運営事務局 （(株)ディレクターズ内）
TEL： 090-2929‐2271（平日 10:00－17:00） Email：musubu@director-s.com■講演会「産業用 X 線 CT 装置の活用事例と最新動向」
当所では、（公財）JKA の 2021 年度機械設備拡充補助事業により、高出力 X 線 CT 装置「マイクロフォーカス
X 線 CT TXScanner TXS-33000FD」を新規導入します。X 線 CT 装置は物体の内部の様子を非破壊で観察できる検査装置です。とくに本装置は一般的な装置よりも高い透過能力を有する一方、詳細な観察も可能です。
本講演会では、導入装置のご紹介をはじめ、X 線 CT 撮影の原理や特徴、留意点や測定ノウハウ、撮影事例や活用分野の動向などを講演いただきます。多数のご聴講をお待ちしております。
1．日時

令和 4 年 1 月 31 日（月） 13:30－16:30

2．場所

現地聴講：名古屋市熱田区六番 3-4-41 名古屋市工業研究所 管理棟 3F 第 1 会議室
オンライン聴講：Microsoft Teams による配信

3．詳細・申込

https://www.nmiri.city.nagoya.jp/seminar/pdf/385.pdf

4．問合先

生産システム研究室 岩間
TEL：052-654-9951 Email：jka@nmiri.city.nagoya.jp■令和３年度 ものづくり技術講演会「転換期を迎える自動車産業」
今年度も、ものづくり企業の皆様に役立つ技術情報を発信する「ものづくり技術講演会」を開催します。今回は、自動車業界の今後の動向や変化に対応していくための取り組みなどについて、講演と当所の研究成果発表を行います。あわせて、当地域の優れた新技術・新製品を顕彰する名古屋市工業技術グランプリ表彰式を行います。皆様のご参加を心よりお待ちしております。
1．日時

令和 4 年 2 月 16 日（水） 10:00－15:50

2．場所

名古屋市熱田区六番 3-4-41 名古屋市工業研究所 管理棟 1F ホール

3．詳細・申込

https://www.nipc.or.jp/kougyou/teikyo/eventpdf/r03_monodukuri_kouenkai.pdf

4．問合先(公財)名古屋産業振興公社 工業技術振興部 工業技術企画課
TEL：052-654-1633 Email：kougyou@nipc.or.jp（編集・発行）名古屋市工業研究所〒456-0058

名古屋市熱田区六番三丁目４番４１号

電話： 052-661-3161

FAX： 052-654-6788

UR L： https://www.nmiri.city.nagoya.jp

E-mail： kikaku@nmiri.city.nagoya.jp