| 研究課題/領域番号 |
18K03920
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 大同大学 |
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研究代表者 |
杣谷 啓 大同大学, 工学部, 准教授 (70581429)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 飛越座屈 / 空気軸受 / 動圧軸受 / 弾性支持構造 / 弾性支持 / 動圧空気軸受 / 流体潤滑 / 動的特性 / 気体軸受 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では超小型・超高速ターボ機械への応用が期待される弾性支持型の空気軸受の弾性構造として、飛越座屈現象を利用した湾曲梁を採用することを提案し，実験的・数値的にその実現性を調査した．その結果，本構造は従来型の弾性支持構造と同様の傾向を有すると同時に比較的大きな振動振幅に対してしか対応ができないことが明らかとなった。この問題を解決するため，変位拡大機構を加えた構造を提案し，飛越座屈による変位を20％程度まで低減できることを数値的明らかとし，空気軸受用の弾性構造としての実現性に目途を付けた．
また，減衰能獲得原理の異なる真直梁による弾性支持構造を実際に製作し，フォイル軸受に適用した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
航空宇宙ロケット用途の各種機械が晒される強い衝撃や振動は，衝撃緩衝構造や振動吸収構造の機能をたびたび喪失させた．これは摩擦によって減衰能を得ているために強い衝撃により摩擦部が固着することによる．宇宙用途でも期待される小型高速ターボ機械では，弾性支持構造を有する空気軸受が採用されることが多いが，上記の問題から難しいと考えられていた．本研究の結果より，摩擦を使わずに飛越座屈を利用することで減衰能を得る新しい構造を弾性支持軸受に利用できること目途がたった．さらに微小振動に対する減衰能を獲得できたことで様々なシーンでの応用が期待でき，製品寿命向上や振動騒音の健康被害低減に対しても貢献が可能である．
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