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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750149/
• 关键词: ダンパー; アクチュエータ; 凝集; クラスタ; 磁場; MCF(磁気混合流体); 振動; 周波数特性; 機能性流体; 磁性流体; MR流体; アクチュエーター; 耐震

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.

Since it is used in cars and autonomous vehicles, magnetic fluids and MR fluids have been used in the past because of their viscous properties. For example, in the case of magnetic fluids, saturation magnetization is small, attenuation effect of magnetic fluids is small, and in the case of MR fluids, particle sedimentation is small, and vibration characteristics of MR fluids are small. In addition, the present applicant proposes to develop a Magnetic compound fluid (MCF), which is a new functional fluid and magnetic compound fluid (MR fluid). The Chinese Academy of Social Sciences and other institutions at home and abroad have made great efforts to promote the development of science and technology. Today,JST license application is issued. In addition,MCF particles and MR fluids were successfully developed in the presence of particles and dispersion of fluids. The Chinese Academy of Social Sciences and other institutions at home and abroad have made great efforts to promote the development of science and technology. In addition, the TLO license application has been approved, and the seismic resistance of the building structure has been implemented in various stages. This is the first time The invention relates to a novel functional fluid and MCF, and a novel functional fluid and MCF device are developed. The reason for the frequency characteristics of the hybrid device is that the particles in MCF are condensed. For example, if the fluid is extracted successfully, the naked eye can confirm that the fluid is extracted successfully, and the control method is opened freely. This technology, their own integration technology, is the result of the JST license application. The frequency characteristics of the device used in combination with the new technology are described in detail below.

项目成果

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

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）

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)

島田邦雄, 菅野秀人, 小川淳二, 須知成光, 神山新一: "複雑流体ダンパ"日本機械学会2002年度年次大会講演論文集. No.02-1,III. 13-14 (2002)

Kunio Shimada、Hideto Kanno、Junji Okawa、Shigemitsu Suchi、Shinichi Kamiyama：“复杂流体阻尼器”日本机械工程师学会 2002 年年会论文集 No.02-1，III。

Kunio SHIMADA, Hideto KANNNO, Junji OGAWA, Shigemitsu SHUCHI, Shinichi KAMIYAMA: "New magnetic viscous damper with intelligent or smart fluid for the next generation"Proceedings of SPIE. Vol.4936. 241-251 (2002)

Kunio Shimada、Hideto KANNNO、Junji OGAWA、Shigemitsu SHUCHI、Shinichi KAMIYAMA：“下一代智能或智能流体的新型磁粘性阻尼器”SPIE 论文集。