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1

1.2

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1

1.3

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3

1.4

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3

1.5

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4

1.6

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6

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6

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2.3

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7

2.4

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10

2.5

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10

2.6

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12

3.1

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3.2

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14

3.3

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15

3.4

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16

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22

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22

4.2

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22

4.3

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24

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26

ୈ2ষ

ୈ3ষ

ୈ4ষ

ୈ5ষ
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28

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ୈ1ষ

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ୈ1ষ

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2

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ਤ 1.1

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ਤ 1.2

T2 ϓϩηε͜ͷ̎ͭͷաఔ͸࣌ؒൃలʹΑΓࣗવʹൃੜ͢Δ΋ͷ͕ͩɺྲྀಈʹ΋͜ΕΒͷϓϩηε͸ؔ܎͢Δɻྫ͑͹ɺͤΜஅྲྀಈԼͰͷϑΥʔϜͷྲྀಈ͸ T1 ϓϩηεʹΑΔͱ͞ΕΔ [5]ɻਤ 1.3 ʹ T1 ϓϩηεʹΑΔͤΜஅྲྀಈͷ໛ࣜਤΛࣔ͢ɻ

ୈ1ষ

ং࿦

3

ਤ 1.3

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͜ͷભҠʹ͸Ԡྗͷᮢ஋͕ଘࡏ͠ɺͦͷᮢ஋Λӽ͑Δͱྲྀಈతͳ‫ڍ‬ಈ΁ͱભҠ͢Δ߱෬Λࣔ͢ɻ·ͨԠྗͷᮢ஋͸߱෬Ԡྗͱ‫ݺ‬͹ΕΔɻ[6]1.4 ϕʔϯϨΦϝτϦʔճసࣜϨΦϝʔλʔΛ༻͍ͨϨΦϩδʔଌఆͷͨΊͷδΦϝτϦʔʹ͸ɺҰൠʹฏߦ൘ʹαϯϓϧΛ‫ڬ‬ΈͤΜஅΛՃ͑ΔύϥϨϧϓϨʔτ΍ɺαϯϓϧͰຬͨͨ͠‫࣠ڞ‬ԁ౵ʹԁ౵Λૠೖ͢ΔΫΤοτͳͲ͕͋Δɻຊ‫Ͱڀݚ‬͸ϕʔϯϨΦϝτϦʔΛ࠾༻ͨ͠ɻϕʔϯϨΦϝτϦʔͱ͸ɺബ͍ਕΛ࣋ͭϕʔϯ࣏۩ΛαϯϓϧͰຬͨͨ͠‫࣠ڞ‬ԁ౵ʹૠೖ͠ɺճసͤ͞τϧΫΛ‫ݕ‬ग़͢Δख๏Ͱ͋Δɻ[7] ਤ 1.4 ʹϕʔϯ࣏۩ͷ໛ࣜਤΛࣔ͢ɻ

ୈ1ষ

ং࿦

4

ਤ 1.4

ϕʔϯ࣏۩ͷ໛ࣜਤϕʔϯϨΦϝτϦʔ͸ϑΥʔϜʹର͢Δैདྷख๏ͷ೉఺Λղܾ͢Δ΋ͷͰ͋Δɻ໰୊ͷ̍ͭ͸น໘‫׈‬ΓͰ͋ΔɻδάͱϑΥʔϜͷؒʹӷମͷബບ͕Ͱ͖ɺεϦοϓ͢Δ͜ͱͰਖ਼ৗʹଌఆ͕ߦ͑ͳ͍ɻ̎ͭ໨͸ϩʔυͷࡍͷෛՙͰ͋ΔɻϦΩουϑΥʔϜ͸ଞͷ‫ʹܥ‬ൺ΂ણࡉͰ͋ΓɺύϥϨϧϓϨʔτ΍ΫΤοτͰ͸ϩʔυͷࡍͷ‫΁ܥ‬ͷෛՙ͕େ͖͘ɺߏ଄͕มԽͯ͠͠·͏ɻ͜ͷ̎ͭͷ໰୊఺ʹରͯ͠ϕʔϯ࣏۩͸ɺਕ͕ബ͍ͨΊૠೖͷࡍͷ‫΁ܥ‬ͷଛইΛ࠷খ‫ʹݶ‬཈͑ΒΕΔɻ·ͨɺͤΜஅ໘͕αϯϓϧ಺෦ʹͰ͖ΔͨΊน໘‫׈‬ΓΛ๷͙͜ͱ͕Ͱ͖Δɻ[8]1.5 ઌߦ‫ڀݚ‬ϦΩουϑΥʔϜͷ߱෬ʹ͍ͭͯ͸‫ʹط‬ଟ਺ͷઌߦ‫͕͋ڀݚ‬ΔɻϦΩουϑΥʔϜͷ߱෬ʹ͍ͭͯΦʔόʔγϡʔτ͕ൃੜ͢Δͱ͍͏ใࠂ͕͋Δɻ[9]

ୈ1ষ

ং࿦

5

せん断粘度[Pa･s]

1000
800
600
400
200
0
0.0
ਤ 1.5

0.4

0.8
1.2
ひずみ[％]

1.6

2.0

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ߋʹɺ߱෬࣌ʹྲྀಈ࣌ͷҰఆ஋ΑΓ΋ߴ͍Ԡྗ͕ಘΒΕΔԠྗΦʔόʔγϡʔτ͕‫؍‬ଌ͞Ε͍ͯΔɻ͜ͷԠྗΦʔόʔγϡʔτ͸೪஄ੑӷମͷ೪౓੒௕‫ۂ‬ઢ౳ʹ͓͍ͯΑ͘‫ݟ‬ΒΕΔ‫ݱ‬৅Ͱ͋Δ [10] [11]ɻ͔ΒΈ߹ͬͨߴ෼ࢠӷମʹ͍ͭͯ͸࣍ͷΑ͏ʹઆ໌͕ͳ͞Ε͍ͯΔɻߴ෼ࢠ͸ඥঢ়Ͱ͋Γɺඥಉ͕͔࢜ΒΈ߹͔ͬͨΒΈ߹͍ߏ଄Λ࣋ͭɻͤΜஅʹΑΓ͜ͷ͔ΒΈ߹͍ߏ଄͕ղ͚Δ͜ͱͰΦʔόʔγϡʔτ͕ൃੜ
͢Δɻ[11]ଞͷ೪஄ੑӷମͰ΋ಉ༷ʹͤΜஅʹΑΔߏ଄ͷഁյʹΑͬͯΦʔόʔγϡʔτ͕ൃੜ͍ͯ͠Δ͕ɺϦΩουϑΥʔϜʹؔͯ߱͠෬࣌ͷΦʔόʔγϡʔτΛઆ໌Ͱ͖Δ‫ߏػ‬͸ใࠂ͞Ε͍ͯͳ͍ɻ

1.6 ຊ‫ڀݚ‬ͷ໨తͤΜஅཤྺ͕ϦΩουϑΥʔϜͷྗֶԠ౴ʹ༩͑ΔӨ‫ڹ‬Λௐ΂Δ͜ͱͰɺ߱෬࣌ͷΦʔόʔγϡʔτͷ‫ߏػ‬Λղ໌͢Δ͜ͱΛຊ‫ڀݚ‬ͷ໨తͱͨ͠ɻ

6

ୈ2ষ

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2.1 ࣮‫֓ݧ‬ཁຊ‫Ͱڀݚ‬͸γΣʔϏϯάϑΥʔϜΛ༻͍ɺͤΜஅཤྺ͕ϑΥʔϜͷྗֶԠ౴ʹ༩͑ΔӨ‫ڹ‬Λ‫ڀݚ‬ର৅ͱͨ͠ɻং࿦Ͱड़΂ͨ௨ΓɺϕʔϯϨΦϝτϦʔΛ༻͍ͯϩʔυதʹൃੜ͢Δ‫΁ܥ‬ͷӨ‫ڹ‬Λ࠷খԽ͠ϑΥʔϜͷߏ଄Λอ‫ͨ͠ޢ‬ɻϕʔϯϨΦϝτϦʔͷଥ౰ੑΛ֬ೝ͢ΔͨΊैདྷͷଌఆख๏ͱͷઢ‫ܗ‬೪஄ੑଌఆͷൺֱΛߦͬͨ‫ޙ‬ɺ༧උͤΜஅΛՃ͑ͨͤΜஅଌఆ‫ͼٴ‬அଓͤΜஅଌఆΛߦͬͨɻͤΜஅʹΑΓΦʔόʔγϡʔτ͕༠‫͞ى‬ΕΔ݁Ռ͕ಘΒΕͨͨΊɺ͜Εʹର͢Δ௥Ճ࣮‫ͤͯ͠ͱݧ‬Μஅ࣌ؒͱͤΜஅؒͷ଴‫࣌ػ‬ؒΛύϥϝʔλʔͱͯ͠அଓͤΜஅଌఆΛߦͳͬͨɻ

2.2 ϕʔϯ࣏۩ͷ࡞੒Ξϧϛχ΢ϜͷϒϩοΫΛϑϥΠε൫Λ༻͍ͯਤ 2.1 ͷੇ๏Ͱ੾࡟Ճ޻ͨ͠ɻ

ਤ 2.1

ϕʔϯ࣏۩ͷӋࠜ෦෼ͷੇ๏ਤ (ࠨ͔Βਖ਼໘ਤɺฏ໘ਤ)·ͨ௚‫ ܘ‬6mmɺ௕͞ 25mm ͷΞϧϛχ΢Ϝͷԁபͱ࢖͍ࣺ࣏ͯ۩ (10638 Anton Paar ࣾ੡) Λਤ 2.2
ͷ௨ΓʹೋӷੑΤϙΩγथࢷ઀ணࡎ (εϦʔϘϯυ 2088E εϦʔϘϯυϑΝΠϯέϛΧϧ‫ࣜג‬ձࣾ੡) Λ༻͍ͯ઀ணͨ͠ɻਤ 2.3 ʹ࣮ࡍʹ੡࡞͠࢖༻ͨ͠ϕʔϯ࣏۩ͷ࣮෺ࣸਅΛࣔ͢ɻୈ2ষ࣮‫ํݧ‬๏

ਤ 2.2

7ϕʔϯ࣏۩ͷੇ๏ਤਤ 2.3ϕʔϯ࣏۩ͷ࣮෺ࣸਅ

2.3 ϕʔϯϨΦϝτϦʔ‫ͼٴ‬ύϥϨϧϓϨʔτʹΑΔઢ‫ܗ‬೪஄ੑଌఆ
ং࿦Ͱड़΂ͨ௨ΓϕʔϯϨΦϝτϦʔ͸޿͘࢖ΘΕ͍ͯΔख๏Ͱ͸ͳ͍ɻͦͷͨΊຊ‫ڀݚ‬ͷ‫͍ͯͭʹܥ‬ϕʔϯϨΦϝτϦʔΛ༻͍ͯઢ‫ܗ‬೪஄ੑଌఆΛߦ͍ɺଞख๏ͱൺֱ͢Δ͜ͱͰઢ‫ྖܗ‬ҬͰͷϕʔϯϨΦϝτϦʔͷ࢖༻ͷଥ౰ੑΛ͔֬Ίͨɻຊ‫Ͱڀݚ‬͸ɺճస‫ܕ‬ϨΦϝʔλʔ (MCR-301ɺAnton Paar ࣾ੡) Λ࢖༻ͨ͠ɻ࣮ࡍʹ࢖༻ͨ͠ϨΦϝʔλʔΛਤ 2.4 ʹࣔ͢ɻୈ2ষ࣮‫ํݧ‬๏

8

ਤ 2.4

ճస‫ܕ‬ϨΦϝʔλʔ (MCR-301ɺAnton Paar ࣾ੡)·ͨɺͤΜஅཤྺ͕ྗֶԠ౴ʹ‫͢΅ٴ‬Ө‫ʹڹ‬ओ‫؟‬Λஔ͍͍ͯΔͨΊɺϑΥʔϜͷௐ੡΍ϑΥʔϛϯά͕
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ਅΛࣔ͢ɻ

ਤ 2.6

ਤ 2.5

γΣʔϏϯάϑΥʔϜͷ֦େਤR hydro shaving foam
Schick⃝ϏʔΧʔʹγΣʔϏϯάϑΥʔϜΛॆర͠ɺϕʔϯ࣏۩Λૠೖͨ͠ɻଌఆ࣌ͷαϯϓϧͱ࣏۩ͷ֓೦ਤୈ2ষ࣮‫ํݧ‬๏

9Λਤ 2.7 ʹࣔ͢ɻҎԼɺϕʔϯϨΦϝτϦʔΛ༻͍ͨશͯͷ࣮‫Ͱݧ‬ಉ༷ʹγΣʔϏϯάϑΥʔϜͷॆరͱϕʔϯ࣏۩ͷૠೖΛߦͬͨɻ·ͨɺԹ౓͸શͯͷ࣮‫ݧ‬௨ͯࣨ͠Թ (໿ 22 ˆ) ͰߦͬͨɻϕʔϯϨΦϝτ
ϦʔͰ͸ཧ૝తͳͤΜஅΛՃ͑ΒΕͳ͍ɻຊ‫Ͱڀݚ‬͸ศ্ٓɺઌߦ‫ʹڀݚ‬฿ͬͯͤΜஅม‫ݺͱܗ‬শ͢Δɻ

ਤ 2.7

ϕʔϯ࣏۩ʹΑΔγΣʔϏϯάϑΥʔϜͷଌఆ࣌ͷδΦϝτϦʔ֯प೾਺Λ 500∼0.01[1/s] ͷൣғͰର਺ঢ߱ͤ͞ͳ͕Βઢ‫ྖܗ‬ҬͰ͋ΔͻͣΈ཰ 0.5 ˋͰৼಈͻͣΈΛՃ͑ɺG′ ,G′′ Λଌఆͨ͠ɻઢ‫ྖܗ‬Ҭ͸ͻͣΈ෼ࢄଌఆʹΑΓܾఆͨ͠ɻ
·ͨɺҰൠʹ޿͘࢖༻͞Ε͍ͯΔϨΦϝτϦʔͷҰͭͰ͋ΔύϥϨϧϓϨʔτΛ༻͍ͯಉ༷ͷ৚݅ͰଌఆΛߦͬͨɻϓϨʔτͷ௚‫ܘ‬͸ 25mmɺΪϟοϓִ͕ؒ 1mm ʹͳΔΑ͏ઃఆͨ͠ɻϓϨʔτ‫ͼٴ‬εςʔδͱαϯϓϧؒͰͷน໘‫׈‬ΓΛ๷͙ͨΊɺϓϨʔτͱεςʔδʹࢴ΍͢ΓΛ઀ணͨ͠ɻ͜ͷଌఆ๏ͷ໛ࣜਤΛਤ 2.8 ʹࣔ͢ɻୈ2ষ࣮‫ํݧ‬๏

10

ਤ 2.8ύϥϨϧϓϨʔτͷ໛ࣜਤ

2.4 ϕʔϯϨΦϝτϦʔʹΑΔγΣʔϏϯάϑΥʔϜͷఆৗͤΜஅଌఆఆৗͤΜஅ࣮‫ݧ‬Λߦ͍ɺγΣʔϏϯάϑΥʔϜ͕߱෬‫ڍ‬ಈΛࣔ͢͜ͱΛ֬ೝͨ͠ɻճస଎౓ 1 rpm Ͱ

20 ඵؒͤΜஅ͠ɺτϧΫΛଌఆͨ͠ɻ·ͨରর࣮‫ͯ͠ͱݧ‬ɺ߱෬‫ڍ‬ಈΛࣔ͞ͳ͍೪ੑྲྀମͰ͋ΔγϦίʔϯΦΠϧ (KF-96H-10 Ϛϯ CSɺ৴ӽԽֶ޻‫ࣜגۀ‬ձࣾ੡) ʹ͍ͭͯ΋ಉ༷ʹଌఆ͠ൺֱͨ͠ɻ

2.5 ༧උͤΜஅΛՃ͑ͨఆৗͤΜஅଌఆ༧උͤΜஅ͕‫ܥ‬ͷྗֶԠ౴ʹ༩͑ΔӨ‫ڹ‬Λௐ΂ΔͨΊɺ༧උͤΜஅΛՃ͑ͨͤΜஅࢼ‫ݧ‬Λߦͬͨɻ༧උ
ͤΜஅͱͯ͠ճస଎౓ 1 rpm Ͱ 4.2 ඵؒͤΜஅ͠ 5 ඵؒ଴‫ʹޙͨ͠ػ‬ɺ࠶ͼճస଎౓ 1 rpm Ͱ 20 ඵؒͤΜஅͨ͠ɻ

2.6 அଓͤΜஅଌఆͤΜஅཤྺ͕‫ܥ‬ͷྗֶԠ౴ʹ༩͑ΔӨ‫ڹ‬Λௐ΂ΔͨΊɺͤΜஅΛՃ͑ɺ଴‫ؒ࣌ػ‬Λઃ͚࠶ͼͤΜஅΛՃ͑ΔखॱΛ‫܁‬Γฦ͢அଓͤΜஅଌఆΛߦͬͨɻ

2.6.1 ͤΜஅͱ߱෬ͷ༩͑ΔӨ‫ڹ‬ͤΜஅͱ߱෬ճ਺͕‫ʹܥ‬༩͑ΔӨ‫ڹ‬Λௐ΂ΔͨΊҎԼͷ̐ͭͷଌఆΛߦͳͬͨɻ

(1)ճస଎౓ 1 rpm Ͱ 20 ඵؒͤΜஅͨ͠‫ ʹޙ‬80 ඵؒ଴‫͠ػ‬ɺߋʹճస଎౓ 1 rpm Ͱ 20 ඵؒͤΜஅͨ͠ɻҎ߱͜ͷଌఆϞʔυΛ (20/80) ͱ‫ݺ‬শ͢Δɻ

(2)ճస଎౓ 1 rpm Ͱ 20 ඵؒͤΜஅ͠ 5 ඵؒ଴‫͢ػ‬Δɻ͜ͷखॱΛ 4 ճ‫܁‬Γฦͨ͠‫ʹޙ‬ɺߋʹճస଎ୈ2ষ࣮‫ํݧ‬๏

11

౓ 1 rpm Ͱ 20 ඵؒͤΜஅͨ͠ɻҎ߱͜ͷଌఆϞʔυΛ (20/5) ͱ‫ݺ‬শ͢Δɻ

(3)ճస଎౓ 1 rpm Ͱ 40 ඵؒͤΜஅ͠ 10 ඵؒ଴‫͢ػ‬Δɺ͜ͷखॱΛ 2 ճߦ͍ɺߋʹճస଎౓ 1 rpm
ҰఆͰ 20 ඵؒͤΜஅͨ͠ɻҎ߱͜ͷଌఆϞʔυΛ (40/10) ͱ‫ݺ‬শ͢Δɻ

(4)ճస଎౓ 1 rpm Ͱ 120 ඵؒͤΜஅͨ͠ɻҎ߱͜ͷଌఆϞʔυΛ (120) ͱ‫ݺ‬শ͢ΔɻҎ্ͷଌఆΛਤ 2.9 ʹ·ͱΊͨɻԣ͕࣠ଌఆ࣌ؒΛද͠ɺ࣮ઢ෦͕ͤΜஅΛҹՃ͍ͯ͠Δ࣌ؒɺۭനͷ෦෼͕଴‫ؒ࣌ػ‬Λද͢ɻ֤৭ͷઢ͕֤ଌఆϞʔυΛද͍ͯ͠Δɻ

ਤ 2.9

அଓͤΜஅଌఆͷུ֓ਤ

2.6.2 2 ౓ͷͤΜஅؒͷ଴‫ؒ࣌ػ‬ͤΜஅΛ 1 rpm Ͱ 20 ඵؒՃ͑ͨͷͪ 100,80,50,20,5 ͷ 5 छྨͷ࣌ؒ଴‫͠ػ‬ɺͦͷ‫ͼ࠶ޙ‬ಉ༷ʹͤΜஅΛՃ͑ͨɻ͜ͷͱ͖๐ͷϑΥʔϛϯά͔ͯ͠Βͷ࣌ؒൃలͷ‫د‬༩Λഉআ͢ΔͨΊɺ̍౓໨ͷͤΜஅͷલʹ଴‫ؒ࣌ػ‬Λઃ͚ͯ‫ܦ‬ա࣌ؒΛଗ͑ͨɻ

2.6.3 1 ౓໨ͷͤΜஅ࣌ؒͤΜஅΛ 1 rpm Ͱ 30,10,5,1 ඵͷ̐छྨͷ࣌ؒՃ͑ɺ4.2 ඵؒ଴‫ͨ͠ػ‬ɻͦͷ‫ ͼ࠶ޙ‬1 rpm Ͱ 20 ඵؒ
Ճ͑ͨɻ·ͨɺલઅͱಉ༷ʹϑΥʔϛϯά͔Βͷ‫ܦ‬ա࣌ؒΛଗ͑ͨɻ

12

ୈ3ষ

࣮‫݁ݧ‬Ռ
3.1 ϕʔϯϨΦϝτϦʔͷධՁ
ਤ 3.1 ʹϕʔϯϨΦϝτϦʔ‫ͼٴ‬ύϥϨϧϓϨʔτΛ༻͍ͯଌఆͨ͠γΣʔϏϯάϑΥʔϜͷઢ‫ܗ‬೪஄
ੑΛࣔ͢ɻ

5

10

G'(vane)G'(PP)
G''(vane)G''(PP)

4

T',T'' [mN･m]

G',G'' [Pa]

10

3

10

2

10

1

10

0.01
ਤ 3.1

0.1

1
ω [rad/s]

10ϕʔϯϨΦϝτϦʔͱύϥϨϧϓϨʔτͰಘΒΕͨઢ‫ܗ‬೪஄ੑୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

13ԣ࣠͸֯प೾਺ ω Λද͍ͯ͠Δɻ·ͨɺύϥϨϧϓϨʔτʹ͍ͭͯॎ࣠͸஄ੑతͳੑ࣭Λද͢ஷଂ஄
ੑ཰ G′ ͱ೪ੑతͳੑ࣭Λද͢ଛࣦ஄ੑ཰ G′′ Ͱ͋Γɺϕʔϯ࣏۩ʹ͍ͭͯॎ࣠͸ G′ ʹ૬౰͢ΔτϧΫͷ੒෼Ͱ͋Δ T ′ ͱ G′′ ʹ૬౰͢ΔτϧΫͷ੒෼Ͱ͋Δ T ′′ Λද͍ͯ͠Δɻઢ‫ྖܗ‬ҬͰ͸ϕʔϯϨΦϝτ
ϦʔͰ΋ύϥϨϧϓϨʔτ ʹΑΔ୯७ͤΜஅͱಉ༷ͷ‫ڍ‬ಈ͕‫ݟ‬ΒΕΔɻ͔͠͠ͳ͕ΒɺϕʔϯϨΦϝτ
ϦʔͰ͸ͻͣΈɺԠྗ͕௚઀ఆٛ͞Ε͍ͯͳ͍ͨΊఆྔతʹ̎ͭͷσʔλΛൺ΂Δ͜ͱ͕Ͱ͖ͳ͍ɻͦ͜
Ͱɺ྆ऀ͕Ұக͢ΔΑ͏ʹτϧΫΛ஄ੑ཰ʹม‫͢׵‬Δɻ

G′vane (ω) = AT ′ (ω)(3.1)

G′′vane (ω) = AT ′′ (ω)(3.2)

A ʹ 0.04[Pa/Nm] ͱͨ͠σʔλΛਤ 3.2 ʹࣔ͢ɻ͜ͷఆ਺ A Λ༻͍ͯϕʔϯͰಘΒΕΔτϧΫΛ஄ੑ཰΁ม‫͖Ͱ׵‬Δɻ

4

10

3

G',G'' [Pa]

10

2

10

1

10

G'(vane shifted)
G''(vane shifted)
G'(PP)
G''(PP)

0

10

0.01
ਤ 3.2

0.1

1
ω [rad/s]

10ϕʔϯϨΦϝτϦʔͰಘΒΕͨ T ′ ͱ T ′′ Λ஄ੑ཰ʹม‫݁ͨ͠׵‬Ռ͜ΕʹΑΓຊ‫ڀݚ‬ͷ‫͍͓ͯʹܥ‬ઢ‫ྖܗ‬ҬͰϕʔϯϨΦϝτϦʔͷଥ౰ੑ͕͔֬ΊΒΕɺ·࣮ͨଌ஋ΛಘΔͨΊͷ૷ஔఆ਺͕ܾΊΒΕͨɻ࣍ʹਤ 3.3,3.4 ʹϕʔϯϨΦϝτϦʔΛ༻͍ͨελʔτΞοϓͤΜஅଌఆͷ݁ՌΛࣔ͢ɻୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

14

1.2

トルク [mN･m]

トルク [mN･m]

50 x10

0.8
0.4
0.0

0

ਤ 3.3

4

8
12
時間 [sec]

16

40
30
20
10
0

20

ελʔτΞοϓͤΜஅ࣌ʹ͓͚ΔγΣʔϏϯάϑΥʔϜͷτϧΫͷ࣌ؒൃల

-3

ਤ 3.4

0

4

8
12
時間 [sec]1620

ελʔτΞοϓͤΜஅ࣌ʹ͓͚ΔγϦίʔϯΦΠϧͷτϧΫͷ࣌ؒൃలҰൠʹͤΜஅ࣮‫Ͱݧ‬͸ॎ࣠ʹԠྗ·ͨ͸೪౓ΛͱΔ͕ɺϕʔϯ࣏۩ͷδΦϝτϦͰ͸τϧΫͱԠྗ͋Δ͍͸೪౓ͷ‫ࢉ׵‬͸ࣗ໌Ͱͳ͍ɻઢ‫ܗ‬೪஄ੑͷ݁Ռ͔ΒτϧΫΛԠྗʹม‫͢׵‬Δ͜ͱ΋‫ݪ‬ཧతʹ͸ՄೳͰ͋Δɻͨͩ͠ඇઢ‫ྖܗ‬ҬͰ͸ઢ‫ྖܗ‬Ҭͷม‫਺܎׵‬ͷଥ౰ੑ͸อূ͞Εͳ͍ɻ߱෬‫ڍ‬ಈΛࣔ͞ͳ͍೪ੑྲྀମͰ͋ΔγϦίʔϯΦΠϧͰ͸τϧΫ͕ҰఆͰ͋Γɺ୯७ͤΜஅͱಉ༷ͷ‫ڍ‬ಈͰ͋ΔͱղऍͰ͖ΔɻҰํɺγΣʔϏϯάϑΥʔϜ͸ 0∼2 ඵͰઢ‫ʹܗ‬τϧΫ্͕ঢ͠ɺ஄ੑతͳ‫ڍ‬ಈΛࣔͨ͠ͷͪɺ3 ඵ෇ۙͰ߱෬Λࣔ͠ɺҎ߱͸τϧΫ͕΄΅Ұఆͱͳͬͨɻ͜Ε͸୯७ͤΜஅ࣌ͷ‫ڍ‬ಈͱಉ༷Ͱ͋ΓɺϕʔϯϨΦϝτϦʔΛ༻͍ͯγΣʔϏϯάϑΥʔϜͷ߱෬‫ڍ‬ಈ͕֬ೝ͞Εͨɻ

3.2 ༧උͤΜஅΛՃ͑ͨఆৗͤΜஅଌఆ
ਤ 3.5 ʹ 2.5 અͷ༧උͤΜஅΛՃ͑ͨఆৗͤΜஅଌఆͷ݁ՌΛࣔ͢ɻトルク [mN･m]ୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

15

1.2
0.8
予備せん断なし
予備せん断あり

0.4
0.0

0

ਤ 3.5

4

8
12
時間 [sec]

1620༧උͤΜஅ͕͋Δ৔߹ͱͳ͍৔߹ͷγΣʔϏϯάϑΥʔϜͷτϧΫͷ࣌ؒൃల༧උͤΜஅΛՃ͑ͳ͍৔߹͸ɺਤ 3.3 ಉ༷ʹ߱෬‫ڍ‬ಈ͕‫ͯݟ‬औΕΔɻҰํɺ༧උͤΜஅΛՃ͑ͨ৔߹͸ং࿦Ͱड़΂ͨΑ͏ͳ߱෬࣌ͷΦʔόʔγϡʔτ͕‫؍‬ଌ͞Εͨɻ·ͨɺ߱෬‫ޙ‬ͷτϧΫ͸༧උͤΜஅͷ༗ແʹΑΒͣҰகͨ͠ɻ͢ͳΘͪɺ༧උͤΜஅ͸Φʔόʔγϡʔτ‫ڍ‬ಈͷΈʹӨ‫͍ͯ͠ڹ‬Δͱ‫͑ݴ‬Δɻ

3.3 அଓͤΜஅଌఆ
ਤ 3.6 ʹͤΜஅͷ࣌ؒͱҹՃճ਺Λม͑ͨஅଓͤΜஅଌఆͷ݁ՌΛࣔ͢ɻୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

16

1.2
トルク [mN･m]

1.0
0.8
0.6

(20/80)(20/5)(40/10)
(120)

0.4
0.2
0.0

0

20
ਤ 3.6

40

60
80
時間 [sec]100120அଓͤΜஅԼͰͷγΣʔϏϯάϑΥʔϜͷτϧΫͷ࣌ؒมԽ·ͣɺ100 ඵ͔Β 120 ඵͷ۠ؒʹ஫໨͢ΔɻͲͷଌఆϞʔυʹ͓͍ͯ΋ 100 ඵ͔ΒͤΜஅ͕ҹՃ͞ΕΔɻ(20/5),(40/10),(120) ʹ͍ͭͯ͸͜ͷ۠ؒͰτϧΫ͕΄΅Ұக͍ͯ͠Δ͜ͱ͕Θ͔Δɻͨͩ͠ɺΦʔόʔγϡʔτ‫ڍ‬ಈʹ͸ए‫ׯ‬ͷࠩҟ͕‫ݟ‬ΒΕΔɻ(20/5),(40/10) ͸ྦྷੵͤΜஅ͕࣌ؒಉ͡ͰͤΜஅҹՃճ਺͕ҟͳΔଌఆͰ͋ΔɻҰํɺ(120) ͸ (20/5),(40/10) ͱྦྷੵͤΜஅ࣌ؒ΋ͤΜஅҹՃճ਺΋ҟͳΔɻैͬ
ͯɺྦྷੵͤΜஅ࣌ؒ‫ͤͼٴ‬ΜஅҹՃճ਺͸ΦʔόʔγϡʔτΛআ͖ɺ΄΅Ө‫͍ͳ͕ڹ‬΋ͷͱ‫͑ݴ‬Δɻ·ͨɺ(120) Ҏ֎ͷଌఆʹ͓͍ͯ 2 ճ໨Ҏ߱ͷͤΜஅʹ͓͍ͯ߱෬࣌ͷԠྗͷΦʔόʔγϡʔτ͕ൃੜͯ͠
͍Δɻ͜Ε͸ͤΜஅཤྺʹΑͬͯΦʔόʔγϡʔτ‫ڍ‬ಈ͕มΘΔͱ͍͏ਤ 3.6 ͷ݁ՌͱҰக͍ͯ͠Δɻ

3.4 ͤΜஅཤྺʹΑΔ߱෬࣌ͷΦʔόʔγϡʔτ
અ 3.2,3.3 ʹ͓͍ͯͤΜஅཤྺʹΑΓ߱෬࣌ͷԠྗΦʔόʔγϡʔτ͕༠‫͞ى‬ΕΔͱ͍͏ඇࣗ໌ͳ‫ݱ‬৅͕‫؍‬ଌ͞Εͨɻ͜ͷ‫ݱ‬৅Λཧղ͢ΔͨΊɺ2.6.2 ‫ ͼٴ‬2.6.3 અͷ࣮‫ݧ‬Λߦͬͨ݁ՌΛҎԼʹࣔ͢ɻ

3.4.1 2 ౓ͷͤΜஅؒͷ଴‫ؒ࣌ػ‬ਤ 3.7 ʹ଴‫ؒ࣌ػ‬Λม͑ɺ2 ճͷͤΜஅΛҹՃͨ͠ଌఆ݁ՌʹྫΛࣔ͢ɻ଴‫ؒ࣌ػ‬͸ 5 ඵͱͨ͠ɻୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

17

1.2
トルク [mN･m]

1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0

0
ਤ 3.7

10

20
30
時間 [sec]40

2.6.2 અͷͤΜஅ৚݅ʹ͓͚ΔτϧΫͷ࣌ؒൃలͷྫઌఔͷஅଓͤΜஅଌఆͷ݁Ռͱಉ༷ʹɺ1 ౓໨ͷͤΜஅͰ͸Φʔόʔγϡʔτ͕ൃੜͤͣɺ2 ౓໨ͷͤΜஅͰൃੜͨ͜͠ͱ͔ΒͤΜஅཤྺʹΑΓΦʔόʔγϡʔτ͕༠‫͞ى‬Εͨ͜ͱ͕෼͔Δɻ࣍ʹɺ֤଴‫ ͍ͯͭʹؒ࣌ػ‬2 ճ໨ͷͤΜஅҹՃ࣌ͷτϧΫͷ࣌ؒൃలΛਤ 3.8 ʹࣔ͢ɻ‫ܦ‬ա࣌ؒΛ tɺ1ճ໨ͷͤΜஅ‫ͼٴ‬଴‫ػ‬Λऴ͑ͨ࣌ؒΛ t2 ͱ͢Δɻୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

18

トルク [mN･m]

1.00
0.90
待機時間
100 s
80 s
50 s

0.80
0.70

0

ਤ 3.8

2

4
6
t-t2 [sec]

20 s
5s

8

10

2.6.2 અͷͤΜஅ৚݅ʹ͓͚Δ 2 ౓໨ͷͤΜஅԼͰͷτϧΫͷ࣌ؒൃల͍ͣΕͷ଴‫͍ͯͭʹؒ࣌ػ‬΋Φʔόʔγϡʔτ͕ൃੜ͍ͯ͠Δ͜ͱ͕‫ͯݟ‬औΕΔɻ͔͠͠ͳ͕ΒΦʔόʔγϡʔτͷߴ͞͸଴‫ʹؒ࣌ػ‬ΑͬͯมԽ͍ͯ͠Δ͜ͱ͕෼͔Δɻ଴‫ؒ࣌ػ‬ґଘੑΛΑΓৄࡉʹௐ΂ΔͨΊɺΦʔόʔγϡʔτͷߴ͞ ∆T ΛҎԼͷਤ 3.9 ͷΑ͏ʹఆٛͨ͠ɻ

ਤ 3.9τϧΫͷΦʔόʔγϡʔτͷߴ͞ ∆T ͷུ֓ਤୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

19Φʔόʔγϡʔτ‫ޙ‬ͷτϧΫΛઢ‫ ਺ؔܗ‬T̃ (t) = α(t − ̐) + T0 ͱͯ͠ද‫͠ݱ‬ɺτϧΫͷ࠷େ஋ΛͱΔ࣌ؒ t∗ ͷτϧΫͱ֎ૠ஋ͱͷࠩͱͯ͠ ∆T = T (t∗ ) − T̃ (t∗ ) ͱͯ͠ఆٛ͢Δɻ͜ͷ ∆T ͷ଴‫ؒ࣌ػ‬ґଘੑΛਤ 3.10 ʹࣔ͢ɻΔT [μN･m]

30
20
10
0
0

20

40
60
80
待機時間 [sec]ਤ 3.10τϧΫΦʔόʔγϡʔτ ∆T ͷ଴‫ؒ࣌ػ‬ґଘੑ

100଴‫ʹؒ࣌ػ‬ରͯ͠ ∆T ͕୯ௐ‫ݮ‬গ͓ͯ͠Γɺ଴‫͕ؒ࣌ػ‬௕͘ͳΔʹͭΕͯΦʔόʔγϡʔτ͕௿͘ͳͬ
͍ͯΔ͜ͱ͕෼͔Δɻ

3.4.2 1 ౓໨ͷͤΜஅ࣌ؒͷӨ‫ڹ‬ଓ͍ͯ଴‫ؒ࣌ػ‬Λ 4.2 ඵͱ͠ɺ1 ౓໨ͷͤΜஅ࣌ؒΛมԽͤͯ͞ଌఆΛߦͬͨɻਤ 3.11 ʹ 2 ճ໨ͷͤΜஅΛҹՃͨ͠ࡍͷτϧΫͷ࣌ؒൃలΛࣔ͢ɻୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

20

トルク[mN･m]

1.10
1.00
0.90

せん断時間
30 s
10 s
5s
1s

0.80
0.70
0.60
1.0
ਤ 3.11

2.0
3.0
時間[sec]4.0

2.6.3 અͷͤΜஅ৚݅ʹ͓͚Δ 2 ౓໨ͷͤΜஅԼͰͷτϧΫͷ࣌ؒൃలͤΜஅ͕࣌ؒ 30,10,5 ඵͷ৔߹ɺ͜Ε·Ͱʹࣔͨ͠அଓͤΜஅଌఆ݁Ռͱಉ༷ʹ߱෬࣌ʹԠྗͷΦʔόʔγϡʔτ͕ൃੜ͍ͯ͠ΔɻҰํɺͤΜஅ͕࣌ؒ 1 ඵͷ৔߹͸Φʔόʔγϡʔτ͸‫ݟ‬ΒΕͳ͔ͬͨɻ
Φʔόʔγϡʔτ͕‫ݟ‬ΒΕͨ৔߹ʹ͍ͭͯɺਤ 3.10 ͱಉ༷ʹΦʔόʔγϡʔτͷߴ͞ ∆T Λ 1 ౓໨ͷͤΜஅ࣌ؒʹରͯ͠ਤ 3.12 ʹࣔͨ͠ɻୈ3ষ࣮‫݁ݧ‬Ռ

21

ΔT[μN･m]

40
30
20
10
0
0

10
20
せん断時間[sec]ਤ 3.1230τϧΫΦʔόʔγϡʔτ ∆T ͷ 1 ౓໨ͷͤΜஅ࣌ؒґଘੑ

1 ౓໨ͷͤΜஅ࣌ؒʹରͯ͠ ∆T ͕୯ௐ૿Ճ͍ͯ͠Δɻ·ͨɺे෼ʹ 1 ౓໨ͷͤΜஅ͕࣌ؒ௕͘ͳΔ
ͱɺ∆T ͷ஋͸͋ΔҰఆ஋ʹ઴͍ۙͯ͘͠Α͏ʹ‫͑ݟ‬Δɻ

22

ୈ4ষ

ߟ࡯
4.1 ྦྷੵͤΜஅ࣌ؒ‫ͤͼٴ‬ΜஅҹՃճ਺͕ϦΩουϑΥʔϜͷྗֶԠ౴ʹ‫͢΅ٴ‬Ө‫ڹ‬ͤΜஅ࣌ؒ΍߱෬ͱ͍ͬͨͤΜஅཤྺ͕ɺຊ‫ڀݚ‬ͷ‫ܥ‬ͷྗֶԠ౴ʹ‫ͨ͠΅ٴ‬Ө‫࡯ߟ͍ͯͭʹڹ‬Λߦ͏ɻ
ਤ 3.6 ͷ݁ՌΑΓɺྦྷੵͤΜஅ࣌ؒ‫ͤͼٴ‬ΜஅҹՃճ਺͸ΦʔόʔγϡʔτΛআ͖τϧΫʹ͸Ө‫ͳ͠ڹ‬͔ͬͨɻͤΜஅྲྀಈԼͰ͸ T1 ϓϩηεʹैͬͯ๐͕࠶഑ஔ͢Δͱߟ͑ΒΕΔɻྦྷੵͤΜஅ࣌ؒ΍ͤΜஅҹՃճ਺ʹΑͬͯτϧΫ͕มԽ͠ͳ͍͜ͱ͔Βɺ҆ఆʹྲྀಈ͍ͯ͠Δঢ়ଶʹ͓͍ͯ͸๐ͷߏ଄΍ӡಈ͕ৄࡉͳྲྀಈཤྺʹΑ͍ͬͯͳ͍΋ͷͱߟ͑ΒΕΔɻҎ߱ɺ͜ͷΑ͏ͳߏ଄͋Δ͍͸ঢ়ଶΛྲྀಈ࣌ͷߏ଄ɺྲྀಈঢ়ଶͱ‫Ϳݺ‬ɻͨͩ͠ɺ͜Ε͸ (20/80) ͷ࣮‫ݧ‬σʔλΛઆ໌Ͱ͖ͳ͍ɻ(20/80) ʹ͓͍ͯ͸଴‫͕ؒ࣌ػ‬ଞͷ৚݅ͱൺ΂ͯ௕͍ͨΊɺ͜͜Ͱ૝ఆ͍ͯ͠ͳ͍ผͷ‫ʹߏػ‬ΑΔӨ‫͕ڹ‬ੜ͍ͯ͡ΔՄೳੑ͕͋Δɻ

4.2 ͤΜஅཤྺʹΑΓ༠‫͞ى‬ΕΔ߱෬࣌ͷΦʔόʔγϡʔτஅଓͤΜஅଌఆ͔ΒͤΜஅཤྺʹΑͬͯ߱෬࣌ͷΦʔόʔγϡʔτ‫ڍ‬ಈ͕มԽ͢Δ͜ͱ͕෼͔ͬͨɻ·ͨɺΦʔόʔγϡʔτྔ͸଴‫ؒ࣌ػ‬΍ͤΜஅҹՃ࣌ؒʹԠͯ͡มԽͨ͠ɻ͜ͷཧ༝ʹ͍ͭͯߟ࡯Λߦ͏ɻ

4.2.1 ઌߦ‫ͱڀݚ‬ͷൺֱ೪஄ੑӷମͰ͋Δߴ෼ࢠӷମ (ϙϦΠιϒνϨϯ༹༥ମ) Λର৅ʹɺຊ‫ͱڀݚ‬ಉ༷ʹஅଓͤΜஅଌఆΛߦͳͬͨઌߦ‫[ ڀݚ‬11] ͱͷൺֱΛߦͬͨɻ

ୈ4ষ

ߟ࡯

23

Δη [mNm]

7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
1
ਤ 4.1

10
100
待機時間[sec]1000ߴ෼ࢠӷମ (ϙϦΠιϒνϨϯ༹༥ମ) ͷ଴‫ͱؒ࣌͝ػ‬ͷΦʔόʔγϡʔτͷߴ͞ (ࢀߟจ‫[ ݙ‬11])

ਤ 4.1 ͸ਤ 3.10 ͱಉ༷ʹͤΜஅΛՃ͑ɺ଴‫ؒ࣌ػ‬Λઃ͚ͨͷͪʹ 2 ౓໨ͷͤΜஅΛՃ࣮͑ͨ‫ݧ‬ͷɺ2 ౓໨ͷͤΜஅͷΦʔόʔγϡʔτͷߴ͞ ∆η = ηmax − ηss ͷ଴‫ؒ࣌ػ‬ґଘੑΛࣔ͢ɻ྆ਤΛ‫ݟ‬ൺ΂Δͱɺ͔ΒΈ߹ͬͨϙϦΠιϒνϨϯ༹༥ମͰ͸଴‫͕ؒ࣌ػ‬௕͘ͳΔʹͭΕͯΦʔόʔγϡʔτ͕ߴ͘ͳΔɻҰํɺγΣʔϏϯάϑΥʔϜͰ͸଴‫͕ؒ࣌ػ‬௕͘ͳΔʹͭΕͯΦʔόʔγϡʔτ͕௿͘ͳ͓ͬͯΓɺఆੑతʹ‫ٯ‬ͷ܏޲Λ࣋ͭ͜ͱ͕Θ͔Δɻ
ং࿦Ͱड़΂ͨͱ͓Γɺ͔ΒΈ߹͏ߴ෼ࢠӷମ͸ͤΜஅʹΑΓ͔ΒΈ߹͍ߏ଄͕ղ͚Δ͜ͱ͕Φʔόʔγϡʔτ͕ൃੜ͢ΔҰҼͰ͋Δͱ͞Ε͍ͯΔɻՃ͑ͯઌߦ‫ʹڀݚ‬ΑΓͤΜஅʹΑΓղ͚ͨͷͪɺ࣌ؒ‫ܦ‬աʹΑ͔ͬͯΒΈ߹͍ߏ଄΁ͱߏ଄͕ճ෮͢Δ͜ͱ͕ใࠂ͞Ε͍ͯΔɻ[11] ͭ·Γɺਤ 4.1 ͷ଴‫͕ؒ࣌ػ‬௕
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