2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a magnetorheological elastomer with self-sensing property and its application to semi-active vibration control devices
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15H03936
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
小松崎 俊彦 金沢大学, 機械工学系, 教授 (80293372)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森下 信 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (80166404)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 振動制御 / 制振 / 機能性材料 / 磁気粘弾性エラストマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，外部磁場の印加により見かけの粘弾性が変化する磁気粘弾性エラストマに，新しい機能として自己センシング能力を付与し，セミアクティブ防振マウントや同調型動吸振器に適用して，低コストかつ自己完結的な構造物の振動制御を実現することを目的とする．また，磁気粘弾性エラストマを受動型防振要素として利用した場合の歪み検出ソフトセンサへの応用可能性についても検証する．
平成29年度は，可変剛性を受け持つ層とセンシングを受け持つ層をそれぞれ別々に成形し，MREを積層形成する方法に基づいて，当該MREの装置応用として構造物を支持する防振マウントを試作し，セミアクティブ防振制御のための弾性率可変性とセンシングのための電気抵抗可変性が両立可能か検討を行った．まず，弾性率可変性についてはセンシング層の介在に関わらず所望の変化倍率を確保できることがわかり，厚みの小さいMRE層を積層することで圧縮方向の耐荷重性が高まる利点も見出した．一方，センシングに関しては，変位の大きさに比例した電気抵抗の変化は得られるものの，変位の正負方向の区別が困難であったため，MREに初期変形バイアスを与える仕組みを付加したところ，外乱信号に同期した周波数の電気抵抗変化を検出することができた．検出精度に課題は残されるが，これら2つの特性を両立するための手段は確立できたと考えている．さらに，受動防振要素への活用を想定した磁気粘弾性エラストマのソフトセンサ応用については，センサ機能のみに着目すれば導電性フィラーとして磁性粒子に限定する必要性はないことから，グラファイト粒子のみをフィラーに用いた場合のエラストマ成形法について検討し，比較的低硬度を保ちながら高い導電性を付与する粘弾性複合体を再現良く成形する方法を見出した．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
