2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a semiactive vibration isolator bushings using magnetorheological elastomers with self-sensing property
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17KK0131
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
小松崎 俊彦 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (80293372)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2019
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| Keywords | 磁気粘弾性エラストマ / 振動制御 / 防振 / 機能性材料 / 磁気応答性材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では，センシング機能を振動制御のための信号取得に利用しつつ，圧縮方向の耐荷重性とせん断方向の柔軟性を静荷重支持と振動絶縁に応用し，提案材料の実践的なアプリケーションとして車載用防振ブッシュを開発する．自己の歪みを検出し，自身の剛性を任意に変化させることのできるMREを防振ブッシュに適用して，セミアクティブ振動制御への応用を目的とした検討を行った．2つの特性が両立するMREの生成手段として，機能別に成形されたエラストマの積層化に着目した．
前年度当初に試作した小型の積層型ブッシュでは積層すべきMRE層そのものや，接着層の厚さのコントロールが難しく，装置組み上げ後のMRE層に予圧縮が負荷されることを主要因として，意図する弾性率変化幅が確保されず，また減衰が過大となる問題が明らかとなった．この問題を鑑み，磁気回路とMRE積層体を別体製作し結合した防振ブッシュ模型にて振動系を構成して，積層数に対する弾性率変化幅及び減衰特性の評価を行った．
今年度は前年度から引き続き，物性予測式の検討，及び小型の積層ブッシュの再試作を行ったが，摺動部の摩擦や，小型磁気回路の発生磁場が不十分であること，また接着層の取り扱いの問題が複合的に影響して，弾性率変化特性の改善はわずかにとどまった．そこで，積層化の原理上の効果は確認できたものとみなし，特性が固定された一般的なゴム材とMREとを組み合わせて，実装を想定したサイズに大型化したブッシュの試作を行った．加えて，制御に際して検出信号にノイズが含まれる場合に，必要な信号成分を抽出するアルゴリズムの検討を行った．さらに，MRE物性の非線形性を忠実に再現可能な数値モデルを考案し，ひずみの大きさや周波数，磁束密度等のパラメータに対して精度良く物性変化を予測するモデルを構築した．最後は個別に問題をブレイクダウンしたが，所期の目標は達成できたと考えている．
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