Research carried out in Granular Dynamics Lab.

Rolling Particle Damper

 Rolling partcle damperは転動型動吸振器であり,転動体内には粒状体が封入されています.転動体内を動く粒状体により,主振動体の振動が抑えられます.特に,固有周期の大きな主振動体に取り付けると効果を発揮します

転動振り子型動吸振器 Tuned rolling-cylinder damper

 Tuned rolling-cylinder damperは複数の転動体からなる転動型動吸振器です.転動体の大きさや数,転動体間の摩擦を調整することで主振動体の振動が抑えられます.

粒状体ダンパ Particle damper

 粒状体ダンパとは主振動体に粒状体を設けた空間内に粒状体を封入しただけの非常にシンプルな受動型の減衰装置です.粘弾性ダンパでは利用しにくい環境下でも使用が可能であり,衝撃音も全く気にならない程度に抑えることが可能です.当研究室ではダンパの適用範囲を広げることを目的として,その動特性について研究しています.

乾燥食材と異物の選別 Removal of foreign objects in dried foods

 開発した乾燥食材と異物の選別装置をご紹介します.傾斜し,回転するドラムの中心には負の高電圧を印加した電極を固定しています.さらに,ドラムを接地すると円筒内部には電界が形成されます.そこに,コロナ帯電により負に帯電させた乾燥食材と異物を投入すると,乾燥食材に比べて軽い異物は静電気力によりドラムに付着し,ドラム内に設置した集塵機により除去されます.一方,乾燥食材はドラムの下部から回収されます.

粒状体の挙動解析 Effect of the particle shape on granularity

 粒子の形状が粒状体の運動に与える影響を調べるために,棒状粒子群の運動解析手法を構築しました.特に,接触判定や接触力の求め方を詳細に定義しました.

導体と絶縁物の選別 Separation of conductors and nonconductors

 導体と絶縁物の選別装置の開発を行っています.例えば,電線は銅と被覆材のプラスチックからの構成されています.その電線をリサイクルするためには銅とプラスチックを高精度に選別する必要があります.通常,比重の違いを利用した湿式比重選別が行われますが,使用した廃液の処理が必要となるため,乾式での選別が望まれています.当研究室では静電気を利用して高精度に選別できる新たな装置の開発を行っています.

振動を利用した静電選別装置 Electrostatic vibratory separator

 混合プラスチックなど絶縁物同士の乾式選別装置として,振動を利用した静電選別装置を開発しました.比重差の少ない絶縁物同士を摩擦帯電することにより,異なる極性に帯電させ選別を行います.

円筒電極を用いた選別 Electrostatic separator using cylindrical electrodes

 従来の自由落下型の静電選別装置では電極に衝突するプラスチックがあり,高い選別精度を達成することは困難でした.そこで,円筒電極を用いることで選別対象が電極の間をすり抜けて選別する装置を開発しました.

リレー内の帯電粒子の挙動解析 Analysis of the behavior of charged Particles in electrical relay device

 電気製品のスイッチに異物が混入した場合には,その動作を妨げる原因となります.異物は小さいため,異物に働く静電気力が異物の運動に大きな影響を与えます.当研究室では異物挙動の解析や除去装置の開発を行っています

個別要素法と有限要素法を連成した解析 Numerical analysis combining the discrete element method and the finite element method

 粒状体は多数の粒子からなるため,固体としての動きだけでなく流体のような動きも表します.その粒状体の動きを個別要素法を用いて理論的に予想します.また,有限要素法と連成解析する手法を開発し,粒状体と弾性体が相互に作用する挙動解析も行っています。