On the fatigue fracture at adsorption/desorption of water in/from liquid-repellent nanoporous silica

Comfortableness Evaluation of an Autovehicle Equipped with Colloidal Suspensions

“…自動車用コロイダル懸架装置に関する開発と実用化研究の背景を調査すると，フランスの研究者はコロイド溶 液を弾性袋の中に密閉し，このような複数の減衰要素を油圧シリンダ内に入れ，コロイドとオイルを組み合わせ たハイブリッドダンパーを提案した (1)(2) ．このような自動車用ハイブリッドダンパーの原理，構成，減衰特性など について報告された (1) (2) が，車両用サスペンションとしての可能検討がまだ発表されていない．これに対して，日 本の研究者はダンパーのエコ化・単純化・コンパクト化を狙って，コロイド溶液を直接作動シリンダ内に密閉し た構造を提案した (3)~ (7) ．このようなコロイダルダンパーの耐久性問題を解決するために，コロイド溶液用容器と フィルタの構造を使用することによって十分な寿命を持つダンパーが得られた (8) (9) ．また，フィルタの代わりにゴ ム層やダイアフラムを用い，コロイダルダンパーの動特性改善に関する開発研究が発表された．コロイダルダン パーの耐久性実験ではサーモカメラを用いた作動時間経過に対するダンパーの外面温度分布の調査より，ダンパ ーの内部温度と発生熱量が評価された (10) (11) ．その結果，油圧ダンパーでは散逸エネルギーの大部分が熱に変換す るのに対して，コロイダルダンパーでは散逸エネルギーの一部分だけが熱に変換することが分かり，コロイダル ダンパーが安定した減衰特性を有することが判明された (10) (11) ． 最初に自動車の懸架装置用コロイダルダンパーに関する加振実験や車両の走行実験より，コロイダルアブソー バの減衰特性や自動車の乗心地特性が評価された (12)~ (15) ．その結果，従来の懸架装置の構造(油圧ダンパーと圧縮 コイルばねからなる並列構造)に対して，コロイダル懸架装置の場合は水が疎水化多孔質シリカゲルから自然的 に脱着することによって復元力が本質的に提供されるので，圧縮コイルばねを省いて懸架装置の単純化ができた (13)~ (15) ．最近，自動車メーカも，車両の懸架装置用コロイダルシリンダに関する静特性，動特性，並びに乗心地特 性を調べ，サスペンションの技術としてコロイダル懸架装置は可能であることが確認された (16) ． 自動車の快適性を評価する際，通常は車両の左右前後輪が四つのアクチュエータを持つ高価な加振システムに 支持され，複雑な制御装置による実際の凹凸路面の変位励振を室内でシミュレーションする (17) (18) ．そして，測定 された加速度データを用いて ISO 2631 規格 (19) による複雑な解析方法で自動車の快適性を評価する．そこで，本研 究では安価な実験方法として，アスファルト段差を持つ路面でのコロイダル懸架装置を用いた自動車の走行実験 を行い，段差を通過した際に発生するインパルス応答より，単純な評価法では乗心地ファクタ (20) ，複雑な評価法 では ISO 2631 規格で定められた合成補正加速度 (19) を計算し， 自動車の快適性を評価する． 車両の懸架装置として， 従来のサスペンション(油圧ダンパーと圧縮コイルばねとの並列構造) ，並びに提案のサスペンション(コロイダ ルダンパーと圧縮コイルばねとの有無)とし，快適性(乗心地ファクタ (20) と合成補正加速度 (19) Table 6 Values of the PSD body acceleration versus frequency for classical and colloidal suspensions (Tabulated data after Ref. (16)…”

Rheological Model for a Nanoporous-Elasto-Hydrodynamic Composite Material

“…Since the silica particles are much stiffer than the hydrogel, at dynamic pressurization, water molecules are able to exude from the hydrogel matrix and to forcedly penetrate the nanopores of silica. Since a significant part of the impact energy is dissipated through surface effects [2,3], NPEHDCM behaves as a hydraulic reducer of the dynamic pressure; it also can be regarded as a field responsive material that undergoes large, reversible and fast changes in its rheological properties when acted upon by an external deformation field. In this work, in order to suitably design the NPEHDCM a rheological model is proposed.…”

Comfortableness Evaluation of an Autovehicle Equipped with Colloidal Suspensions

“…In order to achieve structural simplification, compact and light design, as well as ecological benefits, Japanese researchers proposed an alternative solution in which the colloid was directly placed and sealed inside of the working cylinder (3)- (7) . Then, in order to extend the life of this oil-free damper to accommodate real applications, such as vehicle suspensions, silica gel was introduced into a rigid tank that was separated from the main cylinder by a filter permeable to water (8), (9) . Replacement of the filter by an elastic rubber membrane or a diaphragm was also proposed in order to improve the dynamic performances of colloidal dampers.…”