MR流体を用いたアクチュエータによる知的制振システムの構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450096
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 森下 信 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (80166404)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 健 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 助教授 (30292642)
• Keywords: MR流体 / 可変減衰器 / 知的制御性 / ニューラルネットワーク / セルオートマトン / 等価透磁率 / クラスタ形成

Research Abstract

本年度の研究実績は最終年度として,MR効果のメカニズムに関する検討,2種類の可変減衰器の試作,および可変減衰器を用いた構造物の制振実験の3点をまとめた.MR効果のメカニズムに関しては,セルオートマトンと呼ばれる離散的モデル化手法を用いて,MR流体中に分散している強磁性体粒子のクラスタ形成に関するシミュレーションを行った.これによりMR流体の等価な透磁率を推定することに成功した.等価透磁率の算定により,MR流体を用いた機器の数値シミュレーションが可能となる.第2番目の実績としての可変減衰器の試作であるが,MR流体のせん断流れと圧力流れを利用した2種類の可変減衰器を試作して,その性能実験を行った.設計に際しては効率的な磁気回路を構成するために,反磁性材料を組み合わせて磁気の漏れを極力抑えるような工夫を施してある.その結果,いずれの形式でもMR流体の特性を最大限に活用した可変減衰器の設計指針を与えることができた.第3番目の実績として,MR流体を用いた可変減衰器とニューラルネットワークを利用した知的制御系を組み合わせることにより、模型構造物に関する実験的検討を行った.その結果,単一のMR流体を用いた可変減衰器により,時々刻々構造物と可変減衰器の特性を同定することで,構造物の振動を低減できることが示された.

Research Products

• [Publications] Toshihiko Siraishi, Takashi Kiyota, Shin Mirishita: "On the Equivalent Permiability in MR Fluid Considering Cluster Formation of Particles"Proceedings of 5th JSME-KSME Fluid Engineering Conference. OS8-2 (2002)
• [Publications] 白石俊彦, 清田剛史, 森下 信: "分散粒子のクラスタ形成を考慮したMR流体の透磁率の算定"日本機械学会論文集,C編. (掲載決定済). (2003)
• [Publications] 中谷訓之, 白石俊彦, 森下 信: "MRダンパを設置した構造物のニューラルネットワークによる制御"日本機械学会 機械力学・計測制御部門講演会講演論文集. 502 (2002)
• [Publications] 森下信, 白石俊彦, 佐久間智也: "MR流体を用いた可変ダンパの基本特性"日本機械学会 機械力学・計測制御部門講演会講演論文集. 520 (2002)