| 研究概要 |
今年度は振動面近傍における超音波浮揚の基礎と応用にまたがり,それぞれ並行して研究を行った.以下,基礎および応用についてそれぞれ記す.
1.超音波浮揚に関する基礎研究(浮揚力発生機構の解明)
本研究では,超音波振動面近傍における物体浮揚現象の浮揚力発生機構に関して,音の放射圧に基づいた浮揚理論を提案している.この浮揚理論に基づく解析結果は実験結果と定性的には一致しているものの,定量的に大きな相違があった.そこで今年度は様々な条件下における浮揚実験を行い,この実験結果をもとに浮揚力発生機構を再検討し,音の放射圧に基づく浮揚理論の修正を行った.
一方,潤滑・軸受といった分野では,このような物体浮揚現象は主として媒質の粘性力に起因するスクイーズ膜圧として説明されている.そこでスクイーズ膜圧理論の見地から超音波浮揚現象を考察した結果,この現象は音の放射圧現象とスクイーズ膜圧現象にまたがるものであるとの見解を得た.そこで現在,放射圧理論とスクイーズ膜圧理論の統一を試みている.
2.超音波浮揚の応用(自走式浮上ロボットの開発)
本研究では,超音波浮揚現象の工業的応用の一つとして,自走式浮上ロボットを考察した.これは音の放射圧を浮揚力および推力とを利用するものである。今年度はまずBLT振動子および円板からなる自己浮揚型振動体の設計と試作を行い,振動体の振動特性と浮揚特性について調べた.今後は浮揚形振動体の改善および移動機構の開発を行い,移動機能としての評価を行う予定である.
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