| 研究課題/領域番号 |
22KJ2780
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| 補助金の研究課題番号 |
22J14069 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 東海大学 |
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研究代表者 |
小川 和輝 東海大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 磁気浮上 / 柔軟鋼板 / メカトロニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
薄鋼板の生産ラインの鋼板搬送工程においては、主にローラと薄鋼板表面による接触搬送が行われているため、表面品質の劣化という問題が発生している。磁気浮上技術は、支持対象と支持装置が物理的に接触しないため、エネルギー損失や浮上対象の摩耗、破損、騒音といった問題点を根本的に解決することができる。薄鋼板を磁気浮上させる場合、鋼板の自重によるたわみや復元力によって弾性振動が発生する。薄鋼板を安定して磁気浮上搬送を行うためには、鋼板の非接触支持を行いながら鋼板振動を制御する必要がある。そのため、磁気浮上中の鋼板の振動メカニズムについて明らかにし、新たな振動制御手法を提案する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、薄鋼板を非接触で支持・搬送する磁気浮上システムを提案するため、磁気浮上鋼板の浮上安定性向上に向けた検討を行った。薄鋼板の浮上安定性を向上させるためには、磁気浮上鋼板に発生する振動を低減させる必要がある。鋼板の振動を低減させるためには、鋼板がどのように振動しているのか把握する必要がある。柔軟鋼板はその柔軟性によって複雑に振動するため、振動モードによって局所的に振動の振幅や周波数が異なる。しかし、実験的に鋼板全体の変位を計測し、局所的な振動をすべて把握するのは困難である。そこで、2022年度の検討では、数値解析によって磁気浮上鋼板のシミュレーションを行い、解析的に磁気浮上鋼板の振動特性について検討を行った。解析には数値計算ソフトを使用し、有限差分法を用いて鋼板の形状や変位を算出した。また、実際の磁気浮上装置による磁気浮上を動的に再現するため、計算的に得られた鋼板の変位、速度、電磁石コイル電流値をフィードバックするようプログラムを行った。また、制御入力を計算する際、使用している電磁石のインダクタンスを含む各種パラメータを計算に用いている。これにより、時間変化による制御入力の変動、また、制御時の鋼板の変位を計算的に得ることが可能となった。結果として、磁気浮上中の鋼板は、電磁石付近における振動は小さく、鋼板の辺の中心で最も振動が大きくなるということが確認できた。解析的に鋼板挙動を把握できたことにより、振動制御用電磁石を最も振動が大きいと予想される個所に設置し、浮上制御用電磁石と併用して使用することで、より浮上性能を向上させることが可能であると考えている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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