2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26820033
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| Research Institution | Japan Coast Guard Academy (Center for Research in International Marine Policy) |
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Principal Investigator |
杣谷 啓 海上保安大学校(国際海洋政策研究センター), その他部局等, 講師 (70581429)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高速安定性 / 動圧軸受 / 弾性支持 / 動特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、ターボチャージャやターボコンプレッサなどのターボマシンに対する超小型化・超高速化への要求は一層強くなっており、10mm以下の軸を100万rpm近い超高速で運転する超小型・超高速回転ターボマシンを実用化させる取り組みが活発になっている。このような超高速回転に対応した動圧型空気軸受に対する研究は広く行われており、これまでにOリングや弾性変形可能なフォイルにより動圧軸受を弾性的に支持することで高速安定性を向上させる手法が提案されている。しかし、Oリングを用いた弾性支持構造は温度依存性が非常に高く、その性能が環境により左右されやすいといった問題があり、フォイルによる弾性支持構造は製作が困難であり個々の性能のばらつきが非常に大きいといった欠点がある。そこで本研究では、製作が容易かつ高温雰囲気にも耐えられる超高速回転用空気動圧軸受を実現するため、弾性ワイヤーによる新しい弾性支持構造をもつ動圧空気軸受を提案した。
平成27年では、弾性支持構造について検討するにあたり、弾性支持構造の動的特性をより高精度に測定するための実験装置の改良を行うとともに弾性支持構造の計算モデルについての検討を行った。具体的には、周波数応答試験の装置土台の固有振動数の影響を排除するために、質量の大きい定盤を土台に変更するとともに、入力電子機器等の更新・調整を行った。これにより、測定範囲である0～2000Hzにおいて安定的に動的特性を測定することが可能となった。提案する弾性支持構造モデルについては実験によって得られた動的特性結果と比較を行うことでその妥当性を調査した。そして、提案する弾性支持構造の弾性ワイヤーは４点単純支持の両持ち梁曲げモデルとして考えることで精度良い予測が可能であることを明らかとした。また、これらの結果を用いて支持構造の加工誤差による動的特性への影響についても検討を行った。
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