| 研究課題/領域番号 |
16K06164
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
松岡 太一 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (80360189)
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| 研究分担者 |
平元 和彦 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00261652)
阿部 直人 明治大学, 理工学部, 専任教授 (10202673)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 振動制御 / 慣性質量 / ダンパ / 磁気粘性流体 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では，磁気粘性流体(MR流体)を用いて，連続的に慣性力を変化させるとともに振動遮断効果を得ることを目的として，セミアクティブ型の慣性ダンパを開発した．細長いバイパス管を用いることで，流体の質量移動効果による慣性接続質量を生じさせる．外部磁場を制御して流体による可変減衰力と同時に，バイパス管内に生じる鎖状クラスタによって見かけのオリフィス径を変化させて，慣性力を変化させる．今年度はステンレス製の細長いU字管に複数個の電磁石を並べて取り付けた．電磁石にすべて同じ極磁方向となるように電流を加えて、ダンパに正弦波の強制変位を与え，発生する抵抗力と変位の関係を調べた．実験結果から，電流を流さない(0A)時の理論的に得られる流体による見かけの慣性質量70kgに比べて，0.25A時で100kg、0.5A時で120kg、0.75A時で130kgと変化し，電流とともに増加していることが分かった．すなわち，外部からの信号（電流の強弱）を操作することによって，流体による付加慣性質量を変化させることができることが分かった．これは，昨年までの変化量より少し大きくするこができた．ただし，その変化量および切り替え時の時間遅れなどにの問題点があり，最終年度において検討する予定である．現在までの研究成果は，米国機械学会（ASME PVP2018），日本機械学会論文集および講演会（D&D2018）に発表した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
磁気粘性流体を用いて慣性ダンパに生じる慣性力を連続的に変化させることを目的として，小型の装置を製作し，その性能を実験により調べた．具体的には，バイパス管を細長いU字のステンレス管に変えた．また，バイパス管内の磁場を強めるために，電磁石をバイパス管に沿うように片側に12個並べ，それらを向かい合わせに上下，計24個取り付けた．有限要素による磁場解析を行った．本学所有の電気サーボ型疲労試験機を用いてダンパの抵抗力を測定した．その結果，当初の期待通り付加慣性質量が電磁石に加える電流によって（すなわち磁場の強さ）変化することが分かった．ただし，減衰力の変化量も大きくなってしまう．
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| 今後の研究の推進方策 |
本装置の可変慣性力および切り替え制御について焦点を定め，再度，バイパス管および電磁石を調整して抵抗力実験を行う予定である．加えて、研究分担者に切り替え制御についても議論し，解析と実験によって装置の効果を確かめたい．今後，台湾国立地震工学研究センター（NCREE），および米国イリノイ大学と意見交換，共同実験等を行いながら，まとめして成果発表を年度末までに行う予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
米国において在外研究のため実験ができなかった．そのため消耗品，備品等の購入がなく残余金が生じた．
繰越分については，備品，装置，旅費等に充当する予定である．既に日本国内，欧州での国際会議において研究成果発表を予定している．
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