2014 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＲコンポジットを活用した革新的なスマートダンパの開発とその免震・制振への応用
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24360087
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中野 政身 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40147947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸塚 厚 東北大学, 流体科学研究所, 技術専門職員 (40626313)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | MR流体 / ナノ粒子 / Shear Thickening / MRダンパ / MRエラストマー / 積層ゴム / アイソレータ / 免震・制振 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
MR流体多孔質コンポジットの多孔質材に含浸させる新規MR流体の開発と可変減衰・剛性機能をもつMR積層ゴムからなる免震基礎アイソレータの開発を目的に、下記の研究を実施した。
１．多孔質材に含浸させる新規MR流体の開発
開発した直動型MR可変減衰力ダンパの発生減衰力のモデリングを行うとともに、その減衰力特性の向上と変更を目的に、多孔質材に含浸させる二種の新規MR流体の開発を実施した。マイクロ粒子分散MR流体にナノ粒子を混合したマイクロ・ナノ粒子混合系MR流体を開発し、ナノ粒子混合比25%の混合系MR流体が高せん断領域でマイクロ粒子MR流体に比して約2倍程度のMR効果を発揮することを見いだした。また、高せん断領域で急激にせん断応力が増大するMR Shear-thickening流体を開発し、その誘起せん断応力特性と磁場印加によってその特性を可変できることを明らかにした。これらの二種のMR流体は、ダンパの減衰力の向上とその特性の特徴的変更という点で、免震・制振用ダンパの作動流体としての可能性を有している。
２．積層MRエラストマーアイソレータの開発と免震・制振システムへの応用
CI粒子とシリコンゴム及びシリコーン油をある一定割合で均一に混合して硬化させたシート状のMRエラストマーを創製し、それを鉄製円盤と交互に積層した円柱状の積層MRエラストマーを製作し、この円柱状の積層MRエラストマーに一様に磁場が印加されるようにその中心部に円盤型永久磁石を配置し、その周囲に積層MRエラストマーへの印加磁場を可変するための電磁石と磁性体からなる円筒状の磁気回路を配置した構造をもつ積層MRエラストマーアイソレータを開発した。電磁石への印加電流を+側と-側に印加することにより、その剛性及び減衰能を大きく変化できることを確認し、シートアイソレータやTuned Mass Damperなどへの適用の有効性を実証し、免震・制振システムへの応用の可能性を提示することができた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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