磁気粘性流体の粘度可変制御による衝撃吸収性能の最適化

磁流变液变粘度控制减震性能优化

• 批准号: 19K04846
• 负责人: 渡辺 圭子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04846/
• 关键词: 磁気粘性流体; 衝撃吸収; 鎖状構造; 衝撃吸収体

これまで、物体が磁気粘性流体に高速衝突した際の圧力波伝播挙動に着目して研究を実施し、磁場印加時に形成される鎖状構造が圧力波伝播挙動に影響を与えることが示唆された。しかし、磁気粘性流体は黒色の不透明流体であるため、その内部鎖状構造を観察することは非常に困難であるため詳細を検討することが困難であった。そこで、低粒子濃度の磁気粘性流体を用い、形成される鎖状構造をデジタルマイクロスコープで観察し、印加する磁場強度と強磁性体粒子の粒子濃度が鎖状構造の形成に与える影響を調査した。その結果、強磁性体粒子は磁場印加方向に櫛目状に整列し、磁場強度の増加または粒子濃度の増加に伴い長く、太くなることが確認された。また、3 vol%以上の粒子濃度の磁気粘性流体では、磁場印加方向に強磁性体粒子が整列しているものの、粒子が網目状に絡み合い流体中が粒子で埋め尽くされることが確認された。次に、磁気粘性流体に対し、指向性の高い超音波を入射する実験を行い、超音波伝播挙動に及ぼす鎖状構造の影響を調査した。その結果、超音波の進行方向に対して平行に磁場を印加した場合は、印加する磁場の増加に伴い、超音波伝播速度が上昇することが確認された。一方、垂直に磁場を印加した場合は、磁場の増加による超音波伝播速度の上昇は確認されず、鎖状構造が影響を与えないことが示唆された。今年度得られた結果は、衝撃エネルギー吸収性能を最適化する際の印加磁場強度および粒子濃度の制御に関する有益な知見となる。

こ れ ま で, object が magnetic 気 viscous fluid に high-speed conflict し た interstate の pressure wave 伝 sowing 挙 dynamic に mesh し て research を be し, magnetic field when the Inca に form さ れ る lock structure が pressure wave 伝 sowing 挙 influencing を に and え る こ と が in stopping さ れ た. し か し, magnetic 気 viscous fluid は black color の opaque fluid で あ る た め, そ の internal lock structure を 観 examine す る こ と は very difficult に で あ る た め detailed を beg す 検 る こ と が difficult で あ っ た. そ こ で, low particle concentration の magnetic 気 を い, viscous fluids さ れ る lock structure を デ ジ タ ル マ イ ク ロ ス コ ー プ で 観 し, Inca す る magnetic field intensity と strong magnetic body の particles concentration が lock structure form の に and え る impact を investigation し た. そ の results, strong magnetic particle は magnetic field direction of the Inca に comb mesh shape に whole column し, magnetic field intensity の raised ま た は particle concentration の raised に with い long く, too く な る こ と が confirm さ れ た. ま た, above 3 vol % の の magnetic particle concentration 気 viscous fluid で は, strong magnetic field direction of the Inca に magnetic particle が whole column し て い る も の の, particle が mesh shape に collaterals み close い が particles in fluid で buried め do く さ れ る こ と が confirm さ れ た. に, magnetic 気 viscous fluid に し seaborne, high directionality の い ultrasound を incident す る be 験 を line い, ultrasound 伝 sowing 挙 に and ぼ す lock structure の impact を investigation し た. そ の result, ultrasound の direction に し seaborne て parallel に magnetic を Inca し た は, Inca す る の raised に requirement by magnetic field with い, ultrasound 伝 sowing speed rising が す る こ と が confirm さ れ た. Side, vertical に magnetic field を Inca し は た occasions, magnetic の raised に よ る ultrasound 伝 sowing speed rising の は confirm さ れ ず, lock structure が influence を and え な い こ と が in stopping さ れ た. Results this year have ら れ た は, strong shock エ ネ ル ギ ー 収 absorption performance を optimization す る interstate の Inca magnetic field strength お よ び particle concentration の suppression に masato す る な beneficial knowledge と な る.

项目成果

磁気粘性流体中の圧力波伝播挙動に及ぼす微視的構造の影響

磁流变流体中微观结构对压力波传播行为的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 田中大貴;松岡佑真;立山耕平;渡辺圭子
• 通讯作者: 渡辺圭子

磁気粘性流体の撹拌手法の確立および界面活性剤が分散安定性に及ぼす影響

磁流变液搅拌方法的建立及表面活性剂对分散稳定性的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 杉本琢磨;立山耕平;渡辺圭子
• 通讯作者: 渡辺圭子

Investigation of Pressure Wave Propagation Behavior in Magnetorheological Fluids Using an Experimental Equipment that Incidents Plane Waves

使用入射平面波的实验设备研究磁流变流体中的压力波传播行为

• 发表时间: 2021
• 作者: Daiki TANAKA;Yuma MATSUOKA;Kohei TATEYAMA;Keiko WATANABE
• 通讯作者: Keiko WATANABE

Propagation Characteristic of Pressure Wave Induced by Impact in MR Fluids

磁流变流体中冲击引起的压力波的传播特性

• 发表时间: 2019
• 作者: Yuya MITANI;Takuyoh HAGI;Kohei TATEYAMA;and Keiko WATANABE
• 通讯作者: and Keiko WATANABE

低粒子濃度の磁気粘性流体が形成する微視的構造に関する実験的検討

低颗粒浓度磁流变液形成微观结构的实验研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 杉本琢磨;松岡佑真;立山耕平;渡辺圭子
• 通讯作者: 渡辺圭子