| 研究課題/領域番号 |
20K04372
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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20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 鳥羽商船高等専門学校 |
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研究代表者 |
林 浩一 鳥羽商船高等専門学校, その他部局等, 教授 (30613947)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | ダンパー / 粒状体 / 減衰力 / 制振特性 / 空気流入 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，オイルレスダンパーの一つとして提案されている，粒状体の流動抵抗を減衰力として利用するダンパーの，粒状体内に空気を流入させた場合において，空気流入量に対する減衰力特性の変化を実験で確認するとともに，その現象を再現できる数値解析手法を確立する．さらにその数値解析手法を用い，空気流入量を変えた場合の，様々な振動入力波形に対するダンパーの制振効果を明らかにしていく．
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| 研究実績の概要 |
令和5年度は，シリンダー内に充填した粒状体の中でピストンを動かす際に粒状体に発生する流動抵抗力を減衰力として用いるダンパー（以下「粒状体ダンパー」と記す）を鉛直方向に設置し，粒状体充てん部に圧縮空気を流入させた場合の粒状体ダンパーの減衰力特性と，粒状体ダンパーを鉛直方向に組み込んだ1自由度振動系の基礎部に強制変位を加えた場合の制振特性を実験的に調べた．実験を行うにあたっては，ダンパーを鉛直方向に設置することに合わせて，ダンパーへの空気流入口と流出口をダンパーのキャップに設けた粒状体ダンパーと，それに合わせた減衰力測定用の実験装置，および制振特性測定用の実験装置を新たに設計製作した．
減衰力特性の測定は，粒状体に粒子径が異なる3種類のジルコニア球をそれぞれ同じ充てん率で充てんし，加振周波数と空気流量をパラメーターとして実験を行った．その結果，粒状体ダンパーを鉛直方向に設置した場合の減衰力は，ピストンが上向きに変位する時には微小であるが，ピストンが下向きに変位する時には変位とともに減衰力が大きくなる漸硬型の特性を示すことが確認された．また充てんする粒状体の粒子径が小さいほど，ダンパに流入させる空気流量を大きくするにしたがい減衰力が小さくなる現象が顕著に表れることが明らかになった．以上の結果を踏まえ制振特性の測定は，比較的小さい粒子径の粒状体を充てんした粒状体ダンパーを用いて行った．その結果粒状体ダンパを振動系に組み込むことで振動系の共振点の振幅が抑制されるとともに，その効果は，ダンパーに流入させる空気流量が小さいほど顕著であることが明らかになった．
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