マイクロターボ機械用動圧型気体スラストフォイル軸受の設計手法の開発

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省エネルギー化をかなえるポテンシャルを有する動圧型気体フォイル軸受は、ターボ機械の小型化とオイルフリー（無潤滑油化）技術を実現するための鍵を握る要素である。近年、ラジアル軸受については、研究が盛んに行われ、動圧型気体フォイル軸受の設計と開発を支援できる性能予測ツールがフェン・金子によって提案されているが、スラスト軸受については検討されておらず、信頼できる設計ツールは提案されていない。そこで、本研究では、金子研究室から提案しているラジアルフォイル軸受の性能予測のための数値解析手法を発展させて、スラストフォイル軸受の設計と開発を支援できる性能予測ツールを構築することを目的として研究を行った。その結果、申請者らの研究室で開発が進められてきた構造（フォイル）と流体（空気）および熱を連成させた数学モデルを基に基本的なダイナミクスを把握するとともに、最適なフォイル形状設計を提案することに成功した。さらに、フォイル部材の精密塑性加工を実現するために薄板の塑性加工で用いられるシミュレーションによる解析技術を用いたフォイルの加工法と設計法を組み合わせることによって、フォイルの加工装置とシームレスにつながったフォイルベアリング生産手法を確立するための手法の提案を行い、成果を纏めて国内外の雑誌論文や講演論文として発表した。