粘弾性の力学特性の測定及び評価手法に関する研究

粘弹性力学性能测量与评价方法研究

基本信息

批准号：
13J00297
负责人：
難波江裕之
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

工業分野や医療分野等において，粘弾性体は，広く使用されており，その需要は近年，ますます増加してきている．粘弾性体は”柔らかい”物質が多く，使用時に大きな変形を伴って使用されることが多い．そのような大きく変形した際の粘弾性特性，すなわち，ひずみに対する応力の関係が非線形となる領域での粘弾性特性については，測定法・評価法ともにその整備が十分ものとは言い難い．本研究では，ゲルやエラストマといった”柔らかい”粘弾性固体を対象とし，非線形領域を見据えた粘弾性特性の測定及び評価法の開発を進めている．初年度は，動的粘弾性測定装置の加振器用のアクチュエータとして，変位拡大機構と電磁吸引力を組み合わせた新しい電磁アクチュエータの提案を行った．本アクチュエータは変位拡大機構を用いることにより，磁極間距離が小さいときの強力な電磁吸引力をより長いストロークで利用するものであり，電磁アクチュエータの持つ耐環境性を維持しつつ，高速応答を実現可能であると期待できる．本年度は，本アクチュエータに関して，モデル化や加振器への適用に関して，引き続き検討を行った．また，粘弾性特性の同定手法に関しても基礎的検討において，一定の成果を得ることが出来た．

粘弹性材料广泛应用于工业和医疗领域，近年来其需求量不断增加。许多粘弹性材料都是“软”的，在使用过程中常常会发生较大的变形。对于如此大变形期间的粘弹性，即应力和应变之间的关系呈非线性的区域中的粘弹性，还不能说测量和评估方法已经足够发达。在这项研究中，我们正在开发测量和评估非线性区域粘弹性特性的方法，针对“软”粘弹性固体，例如凝胶和弹性体。第一年，我们提出了一种结合位移放大机构和电磁吸引力的新型电磁致动器，作为动态粘弹性测量装置的振动器的致动器。通过使用位移放大机构，该执行器在较长的行程内利用磁极之间的距离较小时的强大电磁吸引力，在保持电磁执行器的耐环境性的同时实现高速响应，我们希望这是可能的。今年，我们继续研究该执行器的建模及其在激振器中的应用。此外，我们在粘弹性特性识别方法的基础研究中也取得了一定的成果。