磁性流体を適用した同調液体ダンパーの制振性能及び制御能力の評価

磁流体调谐液体阻尼器的阻尼性能和控制能力评估

基本信息

批准号：
09J03010
负责人：
大野憲一
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

制振装置に磁性流体を応用する研究の一環として,本年度は主に理論解析を行った。従来の理論解析では前年度に得られた結果が説明不可能であったが,本年度実施の,横方向磁界勾配の影響を考慮した磁性流体スロッシングに関する理論解析により,当制振装置の動作特性をより明確なものにした。本年度の成果により磁性流体に磁界を印加した時のスロッシング固有振動数変化を定量的に評価することが可能となった。これは当制振装置だけでなく磁性流体そのものの特性解明に大きく寄与するものである。また,固有振動数変化を定量的に評価することにより,本研究で用いた磁界範囲内ではスロッシング中の磁性流体の磁化率は一定と見なせることが判明した。逆に,静止中の磁性流体では磁化率は磁界に従って変化することが従来から知られている。このことは,磁性流体のスロッシングが生じる場面において必要不可欠な知見であると考えられる。制振装置の実現性を高める手法として,これまで用いてきた水槽容器ではなく,U字管と磁性流体を用いた制振装置を提案し製作した。U字管型制振装置は20年前から存在するが磁性流体を用いたものは無い。既に,正弦波的に変化する磁界を印加することで制振効果を高められることが実験的に判明している。水槽容器を用いた場合では磁性流体のコストがネックであったが,U字管を用いることで一部を安価な水に置換できるため,磁性流体を用いた制振装置の実現性を大きく高めるものとして期待される。実験で得られた結果は来年度に学会で発表することを予定している。

作为将磁液应用于振动控制设备的研究的一部分，理论分析主要是今年进行的。上一年获得的结果在先前的理论分析中是无法解释的，但是考虑到横向磁场梯度的效果，今年对磁性流体倾斜的理论分析使该振动控制装置的工作特性更加清晰。今年的结果使当将磁场应用于磁性流体时可以定量评估宽度固有频率的变化。这不仅有助于阐明这种振动控制装置的特征，而且还阐明了磁性流体本身。此外，通过定量评估固有频率的变化，发现在本研究中使用的磁场范围内可以将磁性流体的磁敏感性视为恒定。相反，从过去已经知道，固定磁液中的磁液会根据磁场发生变化。在发生磁性流体的情况下，这被认为是基本知识。作为提高振动控制设备可行性的一种方法，我们建议并制造使用U形管和磁性流体的振动控制装置，而不是到目前为止使用的水族馆容器。 U形振动控制设备已经存在了20年，但它们都没有使用磁性流体。已经通过实验表明，可以通过施加正弦磁场来增强振动阻尼效果。使用水族馆容器时，磁性流体的成本是一个问题，但是使用U形管可以用廉价的水代替一部分水，这有望大大改善使用磁性液体的振动控制装置的可行性。从实验获得的结果计划于明年会议上介绍。