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皆川 佳祐*; 藤田 聡*; 山口 彰*; 高田 孝*; 栗坂 健一
日本機械学会論文集,C, 79(804), p.2684 - 2693, 2013/08
Seismic isolation is one of effective and widespread technology that can reduce response acceleration of superstructure. The most popular isolation device is laminated rubber bearing. In general it has linear stiffness against seismic load in the design deformation range. However it has nonlinear stiffness in case of large deformation. That is a hardening property in horizontal direction and a softening property in vertical direction. In the meantime, application of probabilistic safety assessment to seismic evaluation is attracting attention in order to improve seismic resistant reliability. In seismic PSA, accurate numerical simulation is required for not only normal earthquakes but also huge earthquakes that have low occurrence frequency. Therefore to express above-mentioned nonlinearity of rubber bearings is required. Thus this paper describes nonlinear simulation of a seismic isolated structure. Both the hardening characteristics of horizontal direction and the softening characteristics of vertical direction are expressed by multilinear models. Additionally the analysis model of horizontal direction considers a habituation effect of rubber. Response of nonlinear simulation is compared with linear simulation. As a result, it was confirmed that nonlinearity of rubber bearings debases the isolation performance.
石山 新太郎; 山口 克彦*
日本機械学会論文集,C, 79(799), p.718 - 725, 2013/03
福島県下の調整池において試作した水中サーベイメータ及び高解像度TVモニター搭載型ROVの性能実証試験と調整池底汚泥の放射能汚染動態調査を実施した。その結果下記結果、(1)貯水池底には汚泥が比較的平坦に堆積しているが、主に雨水吐出口直下の調整池底表層において凸状堆積層があり、その表面における放射線量は最大3.3
5.24
Sv/hであった。(2)ROV着底後汚泥を水中で強制撹拌するとサーベイメーター周りに撹拌により水中で巻きあがった汚泥微粒子(数数10m)がTVモニターで観察されるとともに、その際の同着底位置における放射線量が約1.6倍に上昇したことからFPが付着した沈降物は細かな浮遊粒子状として汚泥表面に堆積しているものがあることがわかった。(3)調整池の10m四方の調査分画域での汚染分布計測を行った結果、各調査点においてそれぞれ異なる数値を示し、池底表面での放射線量は0.753.5Sv/h程度と評価された。この複雑な放射線量の分布は調整池への雨水吐出口間での流れ込み後の合流沈降や拡散により影響を受けるものと考えられる。
平山 朋子*; 鳥居 誉司*; 小西 庸平*; 前田 成志*; 松岡 敬*; 井上 和子*; 日野 正裕*; 山崎 大; 武田 全康
日本機械学会論文集,C, 77(779), p.2884 - 2893, 2011/07
Thicknesses and densities of additive adsorbed layers on metal surfaces under lubrication were directly measured by neutron reflectometry. Two kinds of metal surfaces, iron and copper, on ultra-flat silicon blocks were prepared by physical vacuum deposition. After that, each target surface was analyzed by neutron reflectometer SUIREN in air, in base oil (poli-alpha-olefin) and in base oil with deuterated acids as additives. Fitting operation based on Parratt's theory showed that the thicknesses of additive adsorbed layer on the iron and copper surfaces were quite thin, only 1.5 - 2.0 nm. The friction coefficients of the metal surfaces, measured by a ball-on-disk friction tester, decreased considerably when the additive was added to the base oil. We concluded that the additive adsorbed layers on the metal surfaces considerably affected friction properties despite being only several nanometers thick.
島田 貴弘*; 大谷 章仁*; 岩本 浩祐*; 北村 誠司
日本機械学会論文集,C, 77(777), p.1661 - 1673, 2011/05
高速増殖炉に適用する3次元免震装置として、油圧機構を用いたロッキング抑制装置の開発を進めている。本報告では、1/2サイズ試験体による耐圧試験を行い、想定される高圧下での摺動特性及び耐圧性を確認したことについて述べる。
関 健史; 長縄 明大*; 岡 潔; 石川 信治*; 芳野 純治*
日本機械学会論文集,C, 76(766), p.1645 - 1647, 2010/06
近年、ダブルバルーン内視鏡やカプセル内視鏡の開発により、小腸内の全域検査が可能になってきたが、これらの内視鏡は癒着や狭窄があるイレウス患者に対して適用が制限される場合がある。そこで著者らはイレウスチューブの内腔に外径1.1mmの極細光ファイバスコープを挿入し、イレウス患者へ適用可能な新しい小腸内視鏡の研究開発を行っている。本内視鏡では、イレウスチューブのバルーン内圧を調整しながら一定速度で体内からチューブを引き抜き、小腸全域を検査することを検討しており、これまでに、イレウスチューブのバルーンと水圧シリンダを用いた内圧制御システムを開発し、その有用性を確認した。本研究では、制御システムの小型化や衛生面や向上を目的として、医療用シリンジを用いた制御システムを構築し、その制御性能を検証した。その結果、目標値応答特性では目標値に対して
0.5%以内の制御精度が得られ、外乱に対する影響を12%以内に抑えることができた。
石川 寛子; 岡 潔; 長縄 明大*; 芳野 純治*; 若林 貴夫*; 渡邊 真也*; 内藤 岳人*
日本機械学会論文集,C, 75(756), p.2359 - 2361, 2009/08
消化管では、機能的疾患の診断,重症度の判定,治療方針の決定,治癒の判定を目的とし内圧計測が行われている。小腸も種々の方法による内圧計測が行われてきたが、これらの方法は患者への苦痛や負担を伴う場合があることや、電気的要素を体内に取り込む場合もあることから、あまり好ましくない。そこで本研究では、腸閉塞の治療に使われるイレウスチューブを用いて、患者への負担がなく、無侵襲に小腸の内圧を計測するシステムを開発した。また、その装置の基礎性能試験を行ったところ、約2.8秒の整定時間でバルーンにかかる圧力を計測できることを確認した。
高田 昌二; 舟竹 良雄; 稲垣 嘉之
日本機械学会論文集,C, 75(752), p.824 - 829, 2009/04
発電出力300MWe級の高温ガス炉ガスタービン発電システムの設計では、磁気軸受支持の発電機ロータの定格回転数は4次振動モード危険速度を超える。既存のはりモデルをもとに、軸直径変化部の平面のゆがみによる曲げ剛性が顕著に低くなる場合とその時の曲げ剛性を明らかにして、磁気軸受の制御設計のための簡易モデルを構築した。新簡易モデルは、3次元有限要素解析による発電機ロータの危険速度の軸受剛性依存性とロータの振動変位の軸方向分布をよく再現した。また、4次振動モードについて、ジャイロ効果による振れまわりに影響するロータ中央の質量集中部の傾きが大きくなる様子を適切に再現することを明らかにした。
井上 卓見*; 末岡 淳男*; 前原 猛*; 中野 寛*; 金元 啓幸*; 村上 敬宜*
日本機械学会論文集,C, 72(714), p.380 - 387, 2006/02
高速増殖炉もんじゅの蒸気発生器伝熱管減肉部探傷は、過電流探傷プローブを空気で圧送して行われるが、プローブが振動して信号にノイズが混在する問題がある。この振動の原因をクーロン摩擦としてモデル化し、数値シミュレーションによって実際に生じる振動を数値的に再現できることを示した。時間遅れを含む多自由度非線形振動系となる解析モデルに対し、われわれが開発した振動解析法である伝達影響係数法を適用して能率的な数値計算を実現した。これにより、振動低減のための様々な方策について事前評価が可能となり、その効果的な実行が期待できる。
近藤 昌也; 安濃田 良成
日本機械学会論文集,C, 65(639), p.4252 - 4259, 1999/11
片端支持円柱の流力振動実験を行い、インライン振動に対する交互渦の影響を評価した。時間-周波数解析を用いてインライン方向変位の位相と交互渦による外力の位相との関係を整理した結果、2つの励振域とその間に存在する安定域とでは位相関係が異なることを明らかにした。そして、安定域の位相関係にある場合には、交互渦が円柱に対して負の仕事をすること、励振域の位相関係にある場合には、交互渦が円柱に対して正の仕事をすることを、1自由度振動系モデルを用いて示した。これにより、交互渦がインライン振動の平均振幅の流速に対する変化に大きく関わっていることを明らかにした。
秋野 詔夫; 一宮 浩市*; 那須 敏行*; 藁科 博章*; 功刀 資彰
日本機械学会論文集,C, 59(557), p.100 - 104, 1993/01
感温液晶は温度に応じて色彩を変えるので、それで物体表面を覆うと、温度分布が色彩分布として可視化できる。著者らは、画像処理技術を応用して、色彩分布から温度分布を定量計測する技術を開発してきた。本論文は、温度勾配響、及び、観察角度の影響を実験的に検討したものである。直線的温度分布を作り得る校正板に感温液晶シートを接着しテレビカメラと色分解フィルターを組み合わせた測定装置を用いて、種々の温度勾配で温度分布を測定した。温度勾配と誤差の間の小さな線形関係を見いだした。この関係で補正を加えると、最大誤差が0.25
C以下となること、温度勾配が0.2C/mm以下では誤差が0.1C以内であることを明らかにした。次いで一定温度面に液晶シートを接着し、テレビカメラの位置を変えて測定し、観察方向と測定温度の関係を検討した。観測角度が5度以内では誤差は0.1C以内となり無視しうることを明らかにした。
幾島 毅; 本間 敏秋*
日本機械学会論文集,C, 51(464), p.746 - 755, 1985/00
ブロック状燃料から構成された高温ガス炉の炉心耐震設計データを得るために、炉心水平断面の燃料ー層分による炉心水平二次元模型を使用し、水平ー軸および水平二軸同時加振による振動実験を行い、加振方向および炉心周辺支持剛性の変化による炉心の変位と支持反力特性を調べた。六角形ブロックの平方向の加振条件が、最も大きな側方支持反力を示し、炉心中心方向へプリロードを与えることによって変位と反力を減少できる。
幾島 毅
日本機械学会論文集,C, 48(426), p.229 - 238, 1982/00
ブロック状黒鉛燃料から構成された高温ガス炉炉心の耐震解析のため、ブロックを積み上げたコラム群の二次元振動解析法を導いた。ブロックは剛体として取扱い、衝突は粘弾性モデルによった。変位応答特性、衝撃力応答特性ならびにこれらに及ぼす側方支持剛性の影響について計算を行なうとともに実験値と比較した。地震時にコラムはギャップ積算量だけたわむこと、側方支持剛性の増加とともに変位は少なくなるが、衝撃力が増加することを明らかにした。また、ダウェル力の応答特性についても明らかにすることができた。計算値は実験値と良く一致しており、本解析法の妥当性を確かめることができた。
幾島 毅; 白木 万博*; 本間 敏秋*
日本機械学会論文集,C, 47(415), p.292 - 297, 1981/00
ブロック状黒鉛燃料から構成された高温ガス炉炉心の耐震設計のため、炉心構成要素であるブロックの運動と衝突力を予測する必要がある。このため、周辺固定された6本のブロックを積み上げたコラム内におかれた中央の自立コラムの振動特性を実験によって明らかにした。得られた結果は、(1)コラムはソフトスプリングとハードスプリングの両特性を有する。(2)コラムはふれ回り運動をする。(3)コラム上下間の圧縮力はコラムの共振振動数を上昇させる。
