| Project/Area Number |
19K04259
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
Oura Yasunori 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (60512770)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 昂 滋賀県立大学, 工学部, 講師 (60759273)
栗田 裕 大阪産業大学, 工学部, 教授 (70275171)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 面内鳴き / 自励振動 / 固有振動 / 連成振動 / ディスクブレーキ / 鳴き対策 |
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| Outline of Research at the Start |
ディスクブレーキの面内鳴きの発生メカニズムを解明し，面外鳴きと面内鳴きの両方を理論的に抑制する方法を提案する．まず，面外鳴きと面内鳴きの発生に必要な要素のみで構成した鳴き試験機を作成し，鳴きの発生条件を明確にする．次に，低自由度の解析モデルを用いて，面内鳴きが発生するメカニズムを解明する．従来では，面外と面内の独立した座標で考えられていた鳴き振動を，斜め方向の1自由度という本質で捉え直すことで，面内鳴き現象を簡単に説明できる．さらに，鳴き発生メカニズムに基づいた鳴き対策を鳴き試験機に施し，効率的かつ確実に鳴きを抑制できることを示す．
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| Outline of Final Research Achievements |
We clarified the generation mechanism of in-plane squeal in disk brakes and obtained guidelines for a method to theoretically suppress both out-of-plane and in-plane squeal. First, we created a squeal test machine consisting of only the elements necessary for the generation of out-of-plane and in-plane squeal, and clarified the conditions for squeal generation. Next, we used an analytical model with a low degree of freedom to elucidate the mechanism by which in-plane squeal occurs. Squeal, which was previously considered in terms of independent out-of-plane and in-plane coordinates, was reinterpreted in terms of its essence as one degree of freedom in the diagonal direction, making it possible to easily explain the in-plane squeal phenomenon. Furthermore, we summarized the experimental results regarding the conditions for the generation of in-plane and out-of-plane squeal, and presented a theoretically based policy for efficiently and reliably suppressing squeal.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
自動車などの機械に用いられるディスクブレーキが、制動時に甲高い騒音を発生すると、使用者や周囲にとって不快であり、機械の価値を大きく損なう。機械の小型軽量化による高性能化を実現するためには、理論的に鳴きが発生しないブレーキの設計を実現する必要がある。本研究では、まとめて騒音（鳴き）とされていた面外鳴きと面内鳴きが異なるメカニズムで発生することを示し、理論的に防止できる可能性を示した。開発した単純な構造の鳴き試験機では、面外鳴きと面内鳴きを安定して発生させることができ、それぞれに有効な鳴き対策について検討できる。今後の鳴き対策を検討する基盤となる結果が得られた。
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