M Me ec c hh a a nn ii c ca a ll EE nn g g ii nn e ee e rr ii nn g g 曽根 彰 教授 機械工学系 形状記憶合金を用いた免震装置 超弾性形状記憶合金線材のばねを用いて ■キーワード 機械力学 振動工学 耐震工学 形状記憶合金 超弾性 免震装置 座屈ばね ■研究の概要 形状記憶効果と超弾性 形状記憶合金は形状記憶効果と超弾性 という二つのユニークな性質を持つスマ ート材料です。 このうち超弾性とは、負荷過 程において生じた非線形ひずみが除荷の みによって回復するという性質です。また、 超弾性形状記憶合金は負荷過程において 応力がひずみに対して飽和するという性 質を持つので、 これをばねとして用いると 力の伝達を制限することができると考えら れます。 ■研究・技術のプロセス／研究事例 ①超弾性形状記憶合金線材を用いたばね 超弾性形状記憶合金を用いたばねとして 円環型ばねと座屈型ばねの二種類を考案 しました。 これらのばねは変形量が大きく なるにつれて剛性が低下するという幾何 学的な非線形性を持つため、変形量に対 する復元力の飽和がより顕著に表われ、力 の伝達を制限する能力に優れると考えら れます。 ②超弾性形状記憶合金ばねの復元力特性 円環型ばねの復元力特性より、 このばねは ほぼ線形であることがわかります。 これは、 円環の直径が大きいために線材がほとん どヒステリシス領域に入っていないためで あると考えられます。座屈型ばねの復元力 特性では復元力が変形量に対して飽和し ている様子が顕著に表われています。 ■セールスポイント 超弾性形状記憶合金を用いた研究の多くはその応力−ひずみ曲 線におけるヒステリシスに起因したエネルギー散逸能力を用いて減衰要素として使用 することを目的としていますが、本研究では超弾性形状記憶合金のソフトニング特性に よる加速度応答の低減を目的としています。
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