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摩擦に起因する振動騒音の低減法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15360121
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関横浜国立大学

研究代表者

森下 信  横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (80166404)

研究分担者 白石 俊彦  横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 講師 (30361877)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2005年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード振動 / 摩擦振動 / 振動制御 / MR流体 / 減衰器 / 動的設計 / 振動騒音 / 摩擦機構 / 衝撃応答 / 騒音制御 / 可変減衰 / 準能動制御
研究概要

(1)摩擦振動現象の把握:
摩擦振動が発生する機構については,模型実験を行うことである程度知見が得られたと考えている.摩擦振動に関しては,従来は「スティックスリップ」と「自励振動」とが関連づけて説明されてきたが,スティックスリップは静止摩擦係数と動摩擦係数の違いにより滑りと停止を繰り返す現象に対してつけられた名称であり,一方,自励振動は負の減衰に起因する振動現象である.スティックスリップは必ずしも自励振動ではなく,等価な負の減衰が認められる状況においてスティックスリップが発生すると自励的に振動が継続することになると考えている.
(2)摩擦振動の低減について:
スティックスリップを避けるためには静止摩擦係数と動摩擦係数の差を小さくすればよい.最も簡単な方法は潤滑油にその特性をもたせることである.現在もATFがその目的に開発され使用されている.本研究でもATFと何も添加剤を加えていない基油とを比較して実験を行ったが,ATFの効果は大変大きく摩擦振動の発生を効果的に抑制することが可能であることが示された.しかし経年変化が生じ根本的解決には至っていない.摩擦振動による雑音を生じることが問題であるとすれば,まず摩擦板の面外振動を抑制するべきであると考えた.摩擦板の曲げに関する中立軸と摩擦面を一致させることができれば.摩擦力による中立面まわりの曲げモーメントを理論上はゼロとすることができる.このアイデアを実現するために実験を行ったが,摩擦板の面外振動は抑制できるものの,振動のエネルギーが他の部品に流れ込み,振動しやすい部分は継続的に振動を続けることが明らかになった.
(3)MRダンパによる振動低減について
本研究では利用形態に基づくMR流体を利用した機器の設計手法について検討を行った.この分野の研究では特に機械設計と磁気工学の融合が必要であり,従来は設計時に予測した効果と実験値の隔たりが大きかった.本研究では、MR流体の流れに着目してせん断型と圧力型に分類し,それぞれの流れの場合に対して機器の設計手法を整理して提示した.しかし,当初の目的としたMR流体を利用したねじりダンパを開発するには至らず,今後の課題とした.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] 湿式摩擦による振動の発生機構に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      岩田大介, 白石俊彦, 森下信
    • 雑誌名

      日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集 060-1

      ページ: 473-474

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vibration Mechanism Induced by Wet Friction System2006

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Iwata, Toshihiko Shiraishi, Shin Morishita
    • 雑誌名

      Proceedings of Annual Meeting of Japan Society of Mechanical Engineers, Kanto Branch no.060-1

      ページ: 473-474

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 湿式摩擦による振動の発生機構に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      岩田大介, 白石俊彦, 森下信
    • 雑誌名

      日本機械学会 関東支部総会講演会 講演論文集 060-1

      ページ: 473-474

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental Investigation of Vibration in Friction System2005

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi, Daisuke Iwata, Shin Morishita
    • 雑誌名

      Proceedings of Asia Pacific Vibration Conference

      ページ: 543-550

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental Investigation of Vibration in Friction System2005

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi, Daisuke Iwata, Shin Morishita
    • 雑誌名

      Proceedings of Asia-Pacific Vibration Conference

      ページ: 543-550

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ペーパ系摩擦材を用いた湿式摩擦機構における摩擦振動2004

    • 著者名/発表者名
      三本木嗣, 渋谷隆夫, 森下信
    • 雑誌名

      トライボロジスト 49・2

      ページ: 163-172

    • NAID

      10012128062

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ペーパ系摩擦材を用いた湿式摩擦機構におけるセパレータプレートの摩擦振動2004

    • 著者名/発表者名
      三本木嗣, 渋谷隆夫, 森下信
    • 雑誌名

      トライボロジスト 49・5

      ページ: 430-437

    • NAID

      10012963627

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MR流体の利用形態を考慮した基本特性の測定とそのMR流体機器設計への応用2004

    • 著者名/発表者名
      白石俊彦, 森下信
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 70・696

      ページ: 2308-2314

    • NAID

      110006264017

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MR流体の基本特性測定によるMR流体機器のモデル化2004

    • 著者名/発表者名
      佐藤陽介, 白石俊彦, 森下信
    • 雑誌名

      日本機械学会機械力学計測制御部門講演会講演論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vibration in Wet Friction Systems with Paper-Based Material2004

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sambongi, Takao Shibuya, Shin Morishita
    • 雑誌名

      Journal of Japanese Society of Tribologists vol.49, no.2

      ページ: 163-172

    • NAID

      10012128062

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vibration of Separator Plate in Wet Friction Systems with Paper-Based Materials2004

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Sambongi, Takao Shibuya, Shin Morishita
    • 雑誌名

      Journal of Japanese Society of Tribologists vol.49, no.5

      ページ: 430-437

    • NAID

      10012963627

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurements of Typical Characteristics of MR Fluids and Their Application to Design of MR Devices Considering Working Modes2004

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Shiraishi, Shin Morishita
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, C vol.70, no.696

      ページ: 2308-2314

    • NAID

      110006264017

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of MR Devices Based on Typical Characteristics of MR Fluid2004

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sato, Toshihiko Shiraishi, Shin Morishita
    • 雑誌名

      Proceedings of Dynamics and Design Conference, Japan Society of Mechanical Engineers

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MR流体の基本特性測定によるMR流体機器のモデル化2004

    • 著者名/発表者名
      佐藤陽介, 白石俊彦, 森下信
    • 雑誌名

      日本機械学会 機械力学計測制御講演会講演論文集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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