新しい機能性流体の凝集効果を利用した新しいダンパー併用アクチュエーター装置の開発

利用新型功能流体的聚集效应开发新型阻尼器组合执行器装置

基本信息

批准号：
13750149
负责人：
島田邦雄
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Akita Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

車両や自動車などに搭載するダンパとして,従来から,磁性流体やMR流体を使用した粘性ダンパがある.これらのダンパに使用される流体は,磁場に反応する機能性流体の一つであるが,磁性流体の場合には飽和磁化が小さいため,磁性流体ダンパの減衰効果が小さいという問題が,一方,MR流体の場合には粒子が沈降してしまうため,MR流体ダンパの振動特性が時間的に変化してしまうという問題がある.そこで,本申請者は,磁性流体の飽和磁化が大きく,MR流体と比べて比較的粒子が沈降しにくい,新しい機能性流体として,磁気混合流体(Magnetic Compound Fluid(MCF))を開発した.また,国内外における学会等で発表を行うことができた.さらに,JSTから特許申請にまで至った.次に,MCFダンパやMR流体ダンパのように,いかなる粒子が分散した流体をダンパに使用した場合に,粒子が沈降しない粒子無沈降型ダンパの開発に成功した.また,国内外における学会等で発表を行うことができた.さらに,TLOから特許申請にまで至り,建築構造物における耐震ダンパに実用化される段階にまで至っている.このダンパは,磁場を印加する手法を変えることにより,アクチュエータにも成り得ることを確認した.つまり,本申請の本題である,新しい機能性流体としてのMCFをもちいた,ダンパーアクチュエータ併用装置が開発できた.また,このダンパーアクチュエータ併用装置の周波数特性に起因するのは,MCF中の粒子の凝集体(クラスタ)によるものであることを明らかにした.また,このクラスタについて,初めて,流体から抽出することに成功し,肉眼で確認できる大きさからμmオーダーの大きさまで,自由に大きさを制御手法についても開発した.この技術は,自己集積化技術に結びつくものであるが,JSTから特許申請にまで至った.これらについて,国内外における学会等で発表を行っているが,クラスタという凝集効果を利用した,新しいダンパーアクチュエータ併用装置の周波数特性について,実験的に明らかにした.

通常，作为在车辆和汽车中安装的阻尼器时，使用磁性流体和MR流体有粘性阻尼器。这些阻尼器中使用的流体是对磁场反应的功能流体之一，但是在磁性流体的情况下，饱和磁化磁化非常小，这使磁性流体的阻尼效应很小。另一方面，在MR流体的情况下，颗粒沉降，这会导致MR流体阻尼器的振动特性随时间变化。因此，申请人指出，磁性流体的饱和度磁化强度很大，颗粒比MR流体降低了，并且作为新的功能流体，磁混合流体是磁混合流体。开发了流体（MCF）。他能够参加日本和国外的学术会议。此外，他开始申请JST的专利。接下来，他能够开发出一个无颗粒的阻尼器，当将任何颗粒分散的流体分散到阻尼器中，例如MCF阻尼器和MR流体阻尼器时，该阻尼器不会沉降。他能够参加日本和海外的学术会议。他还开始创建一个阶段，在该阶段实际上已将其应用于建筑结构中的抗震阻尼器。通过更改应用磁场的方法，该阻尼器也可以用作执行器。换句话说，此应用程序的主要主题是它将MCF作为新功能流体。已经开发了用于组合阻尼器执行器的设备。还已经揭示了该阻尼器执行器设备的频率特性是由MCF中粒子的聚集物（簇）引起的。首次从流体中成功提取了该簇，以及一种自由控制尺寸的方法，范围从可以用肉眼看见的大小到μM的大小。该技术与自我整合技术有关，但已从JST扩展到专利申请。这些已经在日本和国外的学术会议上介绍，并在实验上揭示了利用簇的聚集效应的新型阻尼器执行器设备的频率特征。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Kunio SHIMADA, Shigemitsu SYUCHI, Shinichi KAMIYAMA, Hiroshi YAMAGUCHI: "Numerical analysis of a steady magnetic fluid flow taking into account nonuniform distribution of mass concentration and prorate ellipsoids under a nonuniform magnetic field"Studies

Kunio Shimada、Shigemitsu SYUCHI、Shinichi KAMIYAMA、Hiroshi YAMAGUCHI：“考虑到质量浓度不均匀分布和非均匀磁场下按比例椭球体的稳定磁流体流的数值分析”研究

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

島田邦雄, 藤田豊久, 岡英夫, 赤上陽一, 神山新一: "MCF(磁気混合流体)の流体力学的特性と磁化特性"日本機械学会論文集. 67巻664号B編. 3034-3040 (2001)

Kunio Shimada、Toyohisa Fujita、Hideo Oka、Yoichi Akagami、Shinichi Kamiyama：“MCF（磁性混合流体）的流体动力学特性和磁化特性”日本机械工程师学会学报第 67 卷，第 664 期，B。 3034-3040 (2001)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

島田邦雄, 須知成光, 神山新一, 藤田豊久, 宮崎敏夫, 柴山敦, 菅野秀人, 小川淳二, 佐藤彰, 呉勇波: "MCF(磁気混合流体)の応用と磁気クラスター"磁性流体連合講演会講演論文集. 27-30 (2002)

Kunio Shimada、Shigemitsu Suchi、Shinichi Kamiyama、Toyohisa Fujita、Toshio Miyazaki、Atsushi Shibayama、Hideto Kanno、Junji Okawa、Akira Sato、Yubo Wu：《MCF（磁混合流体）和磁团簇的应用》磁流体联盟讲座论文集27-30（2002）