粒状体の流動性を利用したダンパ振動減衰特性に関する実験的研究

本研究では粘性ダンパの一種であるオイルダンパの作動流体の代わり,もしくはヒステリシスダンパの一種である押出型鉛ダンパの鉛の代わりに,粒状体を用いた構造を有するダンパ(以下「粒状体ダンパ」と記す)へ,定常的な正弦状の強制変位を与えた場合に発生する減衰力を実験的に調べた.その結果,粒状体ダンパの減衰力は,変位と共に増大する漸硬型特性を有することがわかった.この特性は一般的に広く使われているオイルダンパや摩擦ダンパの特性と異なることから,本ダンパを振動系に組み込んだ場合の制振特性も独特なものになることが予測できる.また粒状体ダンパに充填する粒状体のサイズや充填率を変えた場合,粒状体ダンパの減衰力発生パターンは,前述した漸硬型特性を維持したままで変化することが確認された.さらに粒状体に磁性材料を用い,外部から磁場を印加することによっても,減衰力発生パターンは変化することが確認された.この場合も同様に,漸硬特性は維持された状態にあった.これらのことは,粒状体ダンパの減衰特性は比較的簡単に調整することが可能であり,さらに充填する粒状体に磁性材料を用い,それに磁場を印加することにより,粒状体ダンパをセミアクティブダンパとして用いることができる可能性を示していると考えられる.粒状体ダンパはその構造から様々な利点が考えられるにもかかわらず,その特性は不明であったが,本研究によりその一部を明らかにすることができた.この結果は粒状体ダンパを制振システムに用いることの有意性を明らかにする上で,意義あるものと考えられる.

本研究では粘性ダンパの一種であるオイルダンパの作動流体の代わり,もしくはヒステリシスダンパの一種である押出型鉛ダンパの鉛の代わりに,粒状体を用いた構造を有するダンパ(以下「粒状体ダンパ」と記す)へ,定常的な正弦状の強制変位を与えた場合に発生する減衰力を実験的に調べた.その結果,粒状体ダンパの減衰力は,変位と共に増大する漸硬型特性を有することがわかった.この特性は一般的に広く使われているオイルダンパや摩擦ダンパの特性と異なることから,本ダンパを振動系に組み込んだ場合の制振特性も独特なものになることが予測できる.また粒状体ダンパに充填する粒状体のサイズや充填率を変えた場合,粒状体ダンパの減衰力発生パターンは,前述した漸硬型特性を維持したままで変化することが確認された.さらに粒状体に磁性材料を用い,外部から磁場を印加することによっても,減衰力発生パターンは変化することが確認された.この場合も同様に,漸硬特性は維持された状態にあった.これらのことは,粒状体ダンパの減衰特性は比較的簡単に調整することが可能であり,さらに充填する粒状体に磁性材料を用い,それに磁場を印加することにより,粒状体ダンパをセミアクティブダンパとして用いることができる可能性を示していると考えられる.粒状体ダンパはその構造から様々な利点が考えられるにもかかわらず,その特性は不明であったが,本研究によりその一部を明らかにすることができた.この結果は粒状体ダンパを制振システムに用いることの有意性を明らかにする上で,意義あるものと考えられる.