磁気粘性ダンパー

磁気粘性ダンパーまたは磁気粘性ショックアブソーバーは、磁気粘性流体で満たされたダンパーで、通常は電磁石を用いて磁場によって制御されます。^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}これにより、ショックアブソーバーの減衰特性は、電磁石の電力を変化させることで連続的に制御できます。電磁石の強度が増加すると、ダンパー内の流体の粘度が上昇します。このタイプのショックアブソーバーは、車両内のセンサーによって路面状況を監視され、それに適応するセミアクティブ車両サスペンションや義肢など、さまざまな用途に使用されています。^{[ 4 ]}

歴史

この技術は、もともと米国ゼネラルモーターズ（GM）のデルファイ・オートモーティブ部門で開発され、その後、中国の北京西科技（BeijingWest Industries）がGMからこの技術を買収し、同社によってさらに発展させられました。その後、北京西科技はECUの再設計やデュアルコイルシステムの導入など、改良を重ねてきました。この技術を初めて搭載した車は2002.5年式のキャデラック・セビルSTS、スポーツカーは2003年式のC5コルベットです。

コントロール

磁気粘性ダンパーは、その目的のために特別に設計されたアルゴリズムによって制御されます。スカイフックアルゴリズムやグラウンドフックアルゴリズムなど、多くの代替手段があります。^{[ 5 ]}これらのアルゴリズムの考え方は、電流によって磁気粘性流体の降伏点せん断応力を制御することです。流体に磁場が印加されると、懸濁した金属粒子が磁力線に沿って整列します。流体の粘度は磁場の強度に応じて増加します。これが適切なタイミングで発生すると、ダンパーの特性が変化し、不要な衝撃や振動を減衰するのに役立ちます。磁気粘性ダンパーの能動制御および受動制御戦略に対する相対的な有効性は、通常、同等です。^{[ 6 ]}

用途

磁気粘性ダンパー（MRダンパー）を用いた多くの用途が提案されています。MRダンパーの最も一般的な用途は車両への応用ですが、インプラントやリハビリテーションなど、医療分野での有用な用途も増加しています。^{[ 7 ]} MRダンパーはまだ完璧ではないため、用途は限られています。大型のMRダンパーを使用する場合、例えばキャリア流体内で粒子が沈降し、一部の用途が制限されるなどの欠点もあります。

これらのタイプのシステムは、アキュラMDX、アウディTTおよびR8、ビュイック・ルツェルン、キャデラックATS、CTS-V、DTS、XLR、SRX、STS、シボレー・コルベット、カマロZL1、フェラーリ458イタリア、599GTB、F12ベルリネッタ、マスタング・マッハE、シェルビーGT350、ホールデンHSV Eシリーズ、ランボルギーニ・ウラカンなど、いくつかの車種向けにOEMから提供されています。^{[ 2 ] [ 8 ]}これらのシステムはデルファイ社で製造され、現在はマグネライドという商標名でBWIグループによって製造されています。^{[ 9 ] [ 10 ]}

ミレンワークス社は、ミレンワークス軽実用車を含むいくつかの軍用車両にもこのエンジンを搭載しており、また、TARDECによる試験用に米陸軍のストライカーとHMMWVに改造されている。^{[ 11 ] [ 12 ]}

MRFベースのダンパーは、ヘリコプターのローターブレードのリードラグ（面内曲げ）モードの安定性向上に最適です。^{[ 13 ]} MRFベースのスクイーズフィルムダンパーは、回転翼業界で航空機の構造と乗組員からの振動を遮断するために設計されています。^{[ 14 ]}

参照

• スマート流体 – 電場や磁場を加えることで特性を変化させることができる流体
• 磁気粘性流体 – 磁場中で粘度が増加するスマート流体
• 磁性流体 – 磁石の極に引き寄せられる液体
• 電気粘性流体 – 化学懸濁液の種類
• レオロジー – 主に流体状態における物質の流れの研究
• レオメトリー – 流体の流れ（レオロジー）を研究するために使用される実験技術

参考文献

1. 「磁気レオロジーダンパーの革新的な設計」（PDF） . 2013年12月8日閲覧。
2. プライマリーサスペンション 2007年10月14日アーカイブ、 Wayback Machine
3. http://www.lord.com/Home/MagnetoRheologicalMRFluid/MRFluidTechnology/tabid/3318/Default.aspx MR流体技術2007年10月13日アーカイブ、 Wayback Machine
4. テクノロジー比較 2007年10月17日アーカイブ、 Wayback Machine
5. 磁気レオロジーダンパー研究所アーカイブ2012-04-25 at the Wayback Machine
6. ALY, Aly Mousaad; Richard Christenson (2008). 「スマートダンパーの有効性評価について：等価エネルギーに基づく新たな確率論的アプローチ」 . Smart Materials and Structures . 17 (4) 045008. Bibcode : 2008SMaS...17d5008A . doi : 10.1088/0964-1726/17/4/045008 . S2CID 110065009 . 
7. Carlson, JD; Matthis, W.; Toscano, JR (2001年3月). 「MR流体に基づくスマート義肢」.第8回スマート構造・材料シンポジウム SPIE 講演論文集.
8. 「お近くのサーキット走行に準備万端：マスタング・マッハE GtとGtパフォーマンス・エディションが顧客注文受付開始」フォード・メディアセンターFord.com、2021年4月26日。 2021年5月21日閲覧。
9. 「プレスリリース：Audi R8にDelphiの革新的なMagneRideセミアクティブサスペンションが搭載」 Delphi.com。2013年11月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年12月8日閲覧。
10. 「フェラーリF12ベルリネッタのニュースと写真、フェラーリの新型スーパーカー」 evo 、 2012年2月29日。 2012年3月5日閲覧。
11. http://www.millenworks.com/html/aboutus/news/Stryker_Test.pdf MillenWorks アクティブダンパーサスペンションシステム2007年11月29日アーカイブ、 Wayback Machine
12. 「新世代の磁気粘性流体ダンパー」（PDF）。2011年6月4日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2013年12月8日閲覧。
13. Kamath, Gopalakrishna M.; Wereley, Norman M.; Jolly, Mark R. (1999). 「磁気レオロジー式ヘリコプターラグダンパーの特性評価」アメリカヘリコプター学会誌. 44 (3): 234– 248. doi : 10.4050/JAHS.44.234 .
14. Forte, P.; Paternò, M.; Rustighi, E. (2004). 「ローター用途向け磁性流体ダンパー」 . International Journal of Rotating Machinery . 10 (3): 175– 182. doi : 10.1155/S1023621X04000181 . hdl : 11572/290169 .

外部リンク

• ウヌ、モフド・ヒシャムディン。ムハマド、パウジア。モフド・ヤクブ、モフド・フィトリ。イスマイル、モハマド・アミルディン。タナスタ、ザイミ（2019）。「C クラス車両用プロトタイプ磁気レオロジー (MR) セミアクティブ ダンパーの実験的検証」。自動車および機械工学の国際ジャーナル。16 (3): 7034 – 7047。doi : 10.15282/ ijame.16.3.2019.15.0527 。ISSN  2229-8649。