2017 Fiscal Year Research-status Report
包装製品特有の共振現象解明と防振機能強化策の考案による緩衝材の高機能化
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17K12996
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
津田 和城 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (40359435)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 緩衝材 / 防振設計 / 緩衝設計 / 減衰比 / バネ定数 / 共振 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、輸送中に製品トラブルのない安全な物流社会を実現するために、多くの包装貨物で保護材として使用されている緩衝材の高機能化を目指している。現在のような衝撃に対する緩衝機能に加えて、振動に対する防振機能を強化した緩衝材の作製指針の構築を最終目標としている。その実現のために初年度である平成29年度は代表的な緩衝材としてプラスチック系緩衝材について防振性能の調査を行った。
防振性能に関する調査では、発泡ポリスチレン製緩衝材を試料とし、緩衝材の上に錘をのせた状態で振動試験機に設置して実験を行った。加速度センサーで測定した振動テーブルおよび錘の加速度から伝達関数を求め、防振性能を表す物性値として減衰比やバネ定数を算出した。緩衝材の発泡倍率や静的応力（錘の重量を緩衝材の受け面積で除した値）を変えることにより、緩衝設計において重要となる二つのパラメーター（発泡倍率と静的応力）が上記の物性値に及ぼす影響を調べ、両者の関係性を明らかにした。
静的応力と物性値の関係が明らかになれば、緩衝材設計時の静的応力における物性値を求めることができる。緩衝材を１自由度バネ－マス－ダンパー系と仮定すると、求めた物性値から伝達関数の推定が可能になる。したがって静的応力と物性値の関係に関する調査は伝達関数を用いた防振設計の実現に役立つと考えられる。さらにこれらの物性値データは共振点変更や減衰付与による防振機能強化策を考案する際の基礎データとしても利用できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画どおり、振動実験、加速度測定や物性値算出を行い、代表的な緩衝材を対象に防振性能を調査できたため。さらに静的応力と物性値の関係に関する調査は伝達関数を用いた防振設計の実現に役立つことが示唆できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は代表的な緩衝材として発泡ポリスチレン製緩衝材を対象に防振性能を調査した。次年度は現行法で包装製品の質量を変えながら緩衝設計を行い、質量と共振点の関係を明らかにし、包装製品特有の共振現象発生メカニズムを解明する。さらに緩衝材表面の形状変化や異材積層が共振点に及ぼす影響を把握するために、関連研究の情報収集を行う。
一方で、学会や講演会で成果発表を行い、議論や意見交換を通して課題の抽出や解決策の検討を図る。
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| Causes of Carryover |
比較見積による価格競争や論文投稿の延期により計画額と使用額に差額が生じたものの、これらの差額は次年度の計測用具、実験用具などの購入費用や論文投稿費用に使用する予定である。
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