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MRコンポジットを活用した革新的なスマートダンパの開発とその免震・制振への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24360087
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関東北大学

研究代表者

中野 政身  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40147947)

研究分担者 戸塚 厚  東北大学, 流体科学研究所, 技術専門職員 (40626313)
連携研究者 福喜多 輝  清水建設㈱, 技術研究所, グループ長 (20426589)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2012年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワード機能性流体・材料 / マグネトレオロジー / ダンパ / 免震アイソレータ / 振動制御 / 知能制御システム / MR流体 / ナノ粒子 / Shear Thickening / MRダンパ / MRエラストマー / 積層ゴム / アイソレータ / 免震・制振 / MR流体 / コンポジット / MRダンパ / 可変減衰力 / 免震制御 / エラストマー / 摩擦力 / 不織布 / MR回転ブレーキ / ボールネジ
研究成果の概要

磁場下で粘性の変化するMR流体(磁気粘性流体)の分散磁性粒子の沈降を防止し、かつ密閉のためのシールを不要とすることを目的に、不織布等の多孔質体にMR流体を含浸させたMR流体多孔質コンポジットと、強磁性体粒子をシリコンゴム等の柔軟性のある材料中に分散させたMRゴムコンポジット(MRエラストマー)の二種類のMRコンポジットを開発した。それぞれのMRコンポジットの特徴と機能性を活用して印加磁場により可変減衰機能を有するMRスマートダンパ及び可変剛性機能を有するMR積層ゴムを開発・試作し、それらを活用した構造物等の高性能な免震・制振制御システムを提示することができた。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] An adaptive tuned vibration absorber based on multilayered MR elastomers2015

    • 著者名/発表者名
      S.S. Sun, H.X. Deng, J. Yang, W.H. Li, H.P. Du, G. Alici, M. Nakano
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures

      巻: 24 号: 4 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1088/0964-1726/24/4/045045

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Horizontal vibration reduction of a seat suspension using negative changing stiffness magnetorheological elastmer isolators2015

    • 著者名/発表者名
      S.S. Sun, J. Yang, H.X. Deng, H. Du, W.H. Li, G. Alici, M. Nakano
    • 雑誌名

      International Journal of Vehicle Design

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a linear damper working with magnetorheological shear thickening fluids2015

    • 著者名/発表者名
      J. Yang, S.S. Sun, W.H. Li, H.P. Du, G. Alici, M. Nakano
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Material Systems and Structures

      巻: Online Publication 号: 14 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1177/1045389x15577653

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and modeling study of viscoelastic behaviors of MR shear thickening fluids2014

    • 著者名/発表者名
      G.R. Peng, W.H. Li, T.F. Tian, J. Ding, M. Nakano
    • 雑誌名

      Korea-Australia Rheology Journal

      巻: 26-2 号: 2 ページ: 149-158

    • DOI

      10.1007/s13367-014-0015-3

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscoelastic properties of MR shear thickening fluids2014

    • 著者名/発表者名
      W.H. Li, M. Nakano, T.F. Tian, A. Totsuka, C. Sato
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 9 号: 2 ページ: JFST0019-JFST0019

    • DOI

      10.1299/jfst.2014jfst0019

    • NAID

      130004678602

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and modelling study of the effect of temperature on shear thickening fluids2014

    • 著者名/発表者名
      T.F. Tian, G.R. Peng, W.H. Li, J. Ding, M. Nakano
    • 雑誌名

      Korea-Australia Rheology Journal

      巻: 27-1 号: 1 ページ: 17-24

    • DOI

      10.1007/s13367-015-0003-2

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Damping Properties of Seismic Linear Motion Damper with MR Fluid Composite Rotary Brake2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, A. Totsuka, T. Inaba, A. Fukukita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th JFPS International Symposium on Fluid Power

      巻: - ページ: 550-555

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Characterisation of PDMS based Magnetorheological Elastomers2013

    • 著者名/発表者名
      W. H. Li, M. Nakano
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures

      巻: 22 号: 5 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1088/0964-1726/22/5/055035

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 振動制御系への電磁レオロジー流体の応用2013

    • 著者名/発表者名
      中野政身
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 31 ページ: 452-456

    • NAID

      10031175931

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Viscoelastic Properties of Magnetorheological Shear Thickenng Fluids2013

    • 著者名/発表者名
      W. H. Li, M. Nakano, G.R. Peng
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME2013)

      巻: Paper No.OS5-01-3 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steady and Dynamic Magnetorheological Responses of Iron-Based Hybrid MR Suspensions2013

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, M. Nakan
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME2013)

      巻: Paper No.OS5-01-4 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active Loading Machine using MR Fluid Clutch for Leg Rehabilitation System2012

    • 著者名/発表者名
      H. Nakano, M. Nakano
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 38 号: 1-4 ページ: 463-469

    • DOI

      10.3233/jae-2012-1497

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR流体からMRコンポジットとその応用へ2012

    • 著者名/発表者名
      中野政身
    • 雑誌名

      JFPS「機能性流体を核としたフルードパワーシステムの融合化に関する研究委員会」研究成果報告書

      巻: ISBN4-931070-26-4 C3453 ページ: 35-40

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] パッシブ式MRダンパによる機能的な振動制御方法2012

    • 著者名/発表者名
      村上貴裕,酒井理哉,中野政身
    • 雑誌名

      JFPS「機能性流体を核としたフルードパワーシステムの融合化に関する研究委員会」研究成果報告書

      巻: ISBN4-931070-26-4 C3453 ページ: 19-26

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] MR effect enhancement of bidisperse MR fluids containing micron- and nano-sized iron particles2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano
    • 学会等名
      APS(American Physical Society) March Meeting 2015
    • 発表場所
      San Antonio, Texas, USA
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MRブレーキ・クラッチのダンパ・アクチュエータへの活用2014

    • 著者名/発表者名
      中野政身
    • 学会等名
      日本フルードパワーシステム学会「機能性流体との融合化によるフルードパワーシステムの新展開」に関する第11回研究委員会
    • 発表場所
      田町,東京都
    • 年月日
      2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ・マイクロ粒子混合系MR流体のせん断モードでのMR効果と構造形成2014

    • 著者名/発表者名
      中野政身,阿部浩也,戸塚厚,佐藤忠一郎
    • 学会等名
      第92期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2014-10-25 – 2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MR流体コンポジットのマグネトレオロジー2014

    • 著者名/発表者名
      中野政身,戸塚厚,佐藤忠一郎
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第62回レオロジー討論会
    • 発表場所
      福井市
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Particle Structural Formations of Colloidal MR Fluid and Their Influences on Magnetic Rheological Response2014

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, M. Nakano
    • 学会等名
      The Fourteenth International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2014)
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Rheology of MR Shear Thickening Fluids under Instantaneous Flow2014

    • 著者名/発表者名
      G.R. Peng, W.H. Li, T.F. Tian, M. Nakano
    • 学会等名
      The Fourteenth International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2014)
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Novel Multi-Layer MRE Isolator2014

    • 著者名/発表者名
      J. Yang, S.S. Sun, W.H. Li, M. Nakano
    • 学会等名
      Eleventh International Conference on Flow Dynamics (11th ICFD2014)
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Creep and Recovery Behaviours of MR Shear Thickening Fluids2014

    • 著者名/発表者名
      T.F. Tian, G.R. Peng, W.H. Li, M. Nakano
    • 学会等名
      Eleventh International Conference on Flow Dynamics (11th ICFD2014)
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Magnetorheology of Novel Fluidic Powder2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, H. Abe
    • 学会等名
      The 14th International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (ERMR2014)
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a Linear Damper working with MR Shear Thickening Fluids2014

    • 著者名/発表者名
      S.S. Sun, T.F. Tian, W.H. Li, M. Nakano
    • 学会等名
      The 14th International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (ERMR2014)
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MR流体多孔質コンポジット回転型ブレーキを活用した直動型免震・制振ダンパの減衰特性2012

    • 著者名/発表者名
      中野政身,稲場智亮,戸塚厚,福喜多輝
    • 学会等名
      第90期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-11-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高粘度MR流体のマグネトレオロジー効果2012

    • 著者名/発表者名
      中野政身,戸塚厚,栃木弘,田谷隆裕,田村和巳
    • 学会等名
      第90期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-11-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] MR Effects of MR Rubber Composite in OScillatoiy Shear Mode2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano
    • 学会等名
      The 13^<th> International Conference on ER Fluids and MR Suspensions (ERMR2012)
    • 発表場所
      Ankara, Turkey(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Colloidal Particles That Make Polymers Smart2012

    • 著者名/発表者名
      M. Zrinyi, M Nakano
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference (IACIS 2012)
    • 発表場所
      仙台(招待講演)
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高粘度MR流体のMR効果と分散安定性

    • 著者名/発表者名
      中野政身,戸塚厚,佐藤忠一郎,栃木弘,渡辺佳久,貝戸信博
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第61回レオロジー討論会
    • 発表場所
      米沢市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 磁性サスペンションの構造形成と磁気粘性効果

    • 著者名/発表者名
      阿部浩也,内藤牧男,戸塚厚,佐藤忠一郎,中野政身
    • 学会等名
      可視化情報学会全国講演会
    • 発表場所
      会津若松市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] X線を用いたMR流体の分散安定性・再分散性評価

    • 著者名/発表者名
      野間淳一,上嶋優矢,中野政身
    • 学会等名
      可視化情報学会全国講演会
    • 発表場所
      会津若松市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ナノ・マイクロ粒子分散系MR流体の構造形成とマグネトレオロジー効果

    • 著者名/発表者名
      中野政身,阿部浩也
    • 学会等名
      日本フルードパワーシステム学会・平成25年秋季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MR流体コンポジット回転ブレーキを活用した免震・制振用直動ダンパとその減衰力特性

    • 著者名/発表者名
      中野政身,稲場智亮,戸塚厚,福喜多輝
    • 学会等名
      日本フルードパワーシステム学会・平成25年秋季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Shear-Thickening MR流体のマグネトレオロジー効果

    • 著者名/発表者名
      中野政身,Li Weihua,戸塚厚,佐藤忠一郎
    • 学会等名
      第91期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 幾つかの新規MR流体の創製とマグネトレオロジー効果

    • 著者名/発表者名
      中野政身
    • 学会等名
      日本フルードパワーシステム学会・「機能性流体との融合化によるフルードパワーシステムの新展開」に関する第7回研究委員会
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design and Development of MR Actuator with Safety for Leg Power Assist Devices

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, H. Nakano, K. Tsuchiya
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Applied Electromagnetic and Mechanics (ISEM2013)
    • 発表場所
      Quebec, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Viscoelastic Properties of Magnetorheological Shear Thickenng Fluid

    • 著者名/発表者名
      W. H. Li, M. Nakano, G.R. Peng
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME2013)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Steady and Dynamic Magnetorheological Responses of Iron-Based Hybrid MR Suspensions

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, M. Nakano
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME2013)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Design and Evaluation of a Linear Damper Working with MR Shear Thickening Fluids

    • 著者名/発表者名
      T. Tian, W. H. Li, M. Nakano
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamics (10th ICFD2013)
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Magnetorheology of Iron-based Bidisperse Fluids

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, M. Nakano
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamics (10th ICFD2013)
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Design and Evaluation of Linear Seismic Damper Using MR Fluid Composite Rotary Brake

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano, T. Inaba, A. Totsuka, A. Fukukita
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Flow Dynamics (10th ICFD2013)
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetically Controllable Friction Properties of Magneto-Rheological Rubber Composite

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano
    • 学会等名
      2014 Annual ELyT Workshop
    • 発表場所
      Frejus-Saint Raphael, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Forwards Magneto-Rheological (MR) Composites From MR Fluids

    • 著者名/発表者名
      M. Nakano
    • 学会等名
      Seminar in MATEIS, CNRS, INSA-Lyon
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 機能性流体を核としたフルードパワーシステムの融合化に関する研究委員会 研究成果報告書2012

    • 著者名/発表者名
      中野政身, 編集 -分担執筆-
    • 出版者
      一般社団法人 日本フルードパワーシステム学会
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 中野教授らが清水建設と共同で、MR流体コンポジットを用いた免震・制振用減衰力可変ダンパを開発

    • URL

      http://www.ifs.tohoku.ac.jp/news/20131106_nakano.pdf

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 中野政身教授らが清水建設と共同で、免震・制振用の革新的な減衰力可変ダンパを開発

    • URL

      http://www.ifs.tohoku.ac.jp/news/20131106_nakano.pdf

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] MRダンパー2012

    • 発明者名
      中野政身
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      2012-197438
    • 出願年月日
      2012-09-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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