2004 Fiscal Year Annual Research Report
新しいエネルギ消散原理を用いたダンパ(コロイダルダンパ)の開発研究
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16360117
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
岩壺 卓三 関西大学, 工学部, 教授 (00031097)
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| Keywords | ダンパ / コロイダルダンパ / 疎水性シリカゲル / 水・グリセリン・ホルムアミド / 接触角ヒステリシス / 分子動力学シミュレーション / 静特性・動特性 |
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| Research Abstract |
本年度は次の研究を行った。
1.コロイダルダンパの特性に関する実験的研究。目的はコロイダルダンパに適した(ダンパのヒステリシスの面積の変化がない)材料を実験より検討した。低温・高温下で動作できるために不凍液(水とグリセリンの溶液)・不蒸発液(水とホルムアミドの溶液)を用いた。グリセリン・ホルムアミドを用いると-25〜155℃まで使用温度範囲を拡大できた。
2.コロイダルダンパの動特性に関する実験的研究。目的は一自由度加振機と作動室が一つで一方向だけのエネルギーを散逸できるシングルコロイダルダンパを用いて動作圧力範囲、初期圧力、加振周波数、ストロークについて、より詳しい基礎的な動特性を明らかにした。また、現在一般的に使われているダンパのような特性を持たせたダンパを考案し、ダンパの実用化にむけての動的実験を行った。また長時間連続で動作させる耐久試験を行い、シリカゲルに水を用いた場合、260分(78,000回)以上耐久性が持続することを確認した。
3.コロイダルダンパに関する理論的研究
3.1.ナノ流体力学の境界条件に関しての研究。目的は細孔の粗い表面の場合、コロイダルダンパの散逸メカニズムを明らかにし、一般化流体力学の理論に表面粗さの影響を入れた。散逸エネルギーを最大にするために、細孔直径に対して最適シリカゲルのナノ粒子直径及び最適ナノ粒子の配置の粗さを表す角がわかった。
3.2.分子動力学シミュレーションを用いた疎水処理材料の創成。目的は最適疎水処理の構造を調べた。シリカゲル表面の水酸基と疎水処理分子が100%反応した理想的な表面ではC4分子が最適であり、実際に得られる50%の反応で疎水処理を行う場合C4〜C8が最適である。シミュレーション結果と実験結果は一致した。
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