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ピストンスラップによるライナーキャビテーションの実構造における予測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420177
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関九州大学

研究代表者

太田 和秀  九州大学, 工学研究院, 教授 (60403929)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードライナーキャビテーション / ピストンスラップ / 構造ー音場連成振動 / 内燃機関 / キャビテーション / 流体構造連成 / 圧力変動 / 冷却水 / 構造音場連成振動 / Cavitation / Cylinder liner / Piston slap / Engine / Vibration / Water pressure / Erosion / Fluid-structure
研究成果の概要

実機運転状態での水圧変動を予測するためガス爆発力,ピストンスラップ力,燃料噴射圧力,動弁系開閉力がエンジン構造に作用する状態でエンジン構造と冷却水音場の連成振動応答計算を行った.その結果,冷却水圧力変動の最大値はピストンスラップに支配されていることを明らかにした.また,冷却水内の気泡含有率に対応して水中音速が変化すると,冷却水内の圧力変動ピーク値が大きく変化することが明らかになった.
エンジン構造振動と冷却水内圧力変動の固有振動数が接近すると水圧変動が大きくなり,更にスラップ力が作用する位置の振動モードが大きくなると当該シリンダー接水面にキャビテーションが発生しやすくなることが判明した

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Piston slap induced pressure fluctuation in the water coolant passage of an internal combustion engine2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Ohta, Xiaoyu Wang, Atsushi Saeki
    • 雑誌名

      Journal of Sound and Vibration

      巻: 363 ページ: 329-334

    • DOI

      10.1016/j.jsv.2015.10.026

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study on Piston Slap Induced Liner Cavitation2015

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyu Wang, Kazuhide Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Vibration and Aoustics

      巻: 137 号: 5

    • DOI

      10.1115/1.4030360

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 冷却水音場を考慮したエンジン連成振動とキャビテーションの予測(解析法の提案とモデル試験による検証)2015

    • 著者名/発表者名
      太田和秀,王暁宇,小野晃裕,佐伯篤志
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 822 ページ: 14-00447-14-00447

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00447

    • NAID

      130005005035

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study on piston slap induced liner cavitation2015

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyu Wang, Kazuhide Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Vibration and Acoustics

      巻: VIB-14-1466 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ピストンスラップによるライナーキャビテー ション発生に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      太田和秀,吉田大輔,佐伯篤志,村瀬連一
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ピストンスラップによるライナーキャビテ ーション発生予測に関する研究 (多シリンダモ デル)2016

    • 著者名/発表者名
      太田和秀,佐伯篤志,吉田大輔,村瀬連一
    • 学会等名
      日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2016
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2016-08-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of liner cavitation occurence considering the vibro-acoustic characteristics of engine structure and water coolant passage.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Ohta, Xiao Yu, Atsushi Saeki, Daisuke Yoshida
    • 学会等名
      23rd International Conference of Sound and Vibration
    • 発表場所
      Athens, Greece
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PREDICTION OF LINER CAVITATION OCCURENCE IN-DUCED BY PISTON SLAP IN THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE CONSIDERING ACOUSTIC CHARACTERISTICS OF WATER COOLANT PASSAGE2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide OHTA, Xiaoyu WANG, Akihiro ONO and Atsushi SAEKI
    • 学会等名
      22th International Conference od Sound and Vibration
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2015-07-12 – 2015-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Prediction of liner cavitation occurrence induced by piston slap in the internal combustion engine considering acoustic characteristics of water coolant passage.2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Ohta, Xiaoyu Wang, Akihiro Ono, Atsushi Saeki
    • 学会等名
      The 22th International Congress of Sound and Vibration
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Liner Cavitation Induced by Piston Slap2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide OHTA, Xiaoyu WANG, Atsushi SAEKI and Akihiro ONO
    • 学会等名
      Tokyo International Conference on Engineering and Applied Science
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-12-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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