流体構造連成力学研究室　渡邉 昌宏

“動くもの”と“流れ”とのかかわりに隠されたメカニズムの謎を解く

構造物が流体（空気や水など）の流れにさらされる場合や、流体中を高速で動く場合には、周りの流れに起因して、振動や騒音が発生することがあります。このような振動は流れ励起振動と呼ばれており、送風機やポンプなどの流体機械、高機能性薄膜フィルムの製造ライン（高速搬送、乾燥工程）で発生することがあります。（これは、流れから振動が発生するメカニズムです。）この振動の発生は、機械の性能低下や故障の原因となるため、その励振メカニズムを理解して、未然に対策し抑止することが必要となります。
一方、魚などに代表される水棲生物は、振動を逆に利用することで巧みに水中を泳動しています。（これは、振動から流れを発生させるメカニズムです。）このような水棲生物は進化の過程で、ヒレの振動や柔らかな体の波動運動を巧みに利用する優れた泳動方法と、最適化された体の形態を獲得しています。このような“柔らかな動き”をモデルにした水棲生物規範型メカニズムは、人と近接した場合でも安全で、水中に障害物が多い場合でも優れた推進性能を有しています。
研究室では、このような流れ励起振動の励振メカニズムの解明、振動抑止技術や制振装置の開発、振動や波動運動を利用した柔らかな流体中推進機構の研究開発を行っています。