2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on applicability of shock absorbing material for unseating prevention system of bridges by using dilatant fluid
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18K18886
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
梶田 幸秀 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10403940)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | ダイラタント流体 / 水溶き片栗粉 / 重錘自由落下実験 / 天然ゴム / 衝撃力緩衝効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き，ダイラタント流体の容器を改良し，ダイラタント流体の厚さ（深さ）をパラメータとした重錘落下実験を行った。2018年度の結果では，ゴム緩衝材と同じ寸法のダイラタント流体では，高荷重に耐えるのは難しく，ゴム緩衝材に明らかに優位性があることがわかっている．2019年度の実験結果より，ウーブレックの厚さを厚くすることで，より高荷重に耐えられるようになることがわかった．また，ダイラタント流体がゴム製緩衝材よりも優位性を発揮するためには，衝突体（重錘）を容器の底面に設置させず，ダイラタント流体中で衝突体を停止させる必要があることがわかった。ダイラタント流体は，ゴム緩衝材に比べて材料費が安価であるため，設置場所に余裕がある場合においては，ダイラタント流体は、緩衝材として有効な材料となりうる可能性があるといえることがわかった。
次に，実験のシミュレーション解析においては，流体解析用のフリーソフトウェア，OpenFoamを用いた解析を行うため，まずは，非圧縮性流体である水に鉄球を落とした場合の実験とそのシミュレーション解析を行った。解析の結果，鉄球衝突時に水を入れた容器底面に発生する荷重について精度良くシミュレーションできることを示し，また水面形状についても妥当性のある結果が得られることを確認した。現在，圧縮性流体であるダイラタント流体に変更した場合の解析を実施中であり，研究期間は終了したが引き続き検討を行う。
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