2018年10月07日

超音波の「流れとかたち・コンストラクタル法則」

超音波の「流れとかたち・コンストラクタル法則」

超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
 流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
 超音波利用(非線形現象の制御)技術を開発しました。




参考動画のような、川の流れの観察をヒントに開発しました。

具体的には
 添付写真のような、
 LCP樹脂あるいはステンレスをシリコーンで覆った部材を
 超音波水槽内に設置する方法です。
 (大型装置の場合、水槽に合わせた部材をせいさくします)




超音波利用に関して
 流れの観察経験により
 音響流(超音波の非線形現象)を直感的に
 とらえられると考えています。

音響流<一般概念>
有限振幅の波が
 気体または液体内を伝播するときに、
 音響流が発生する。

音響流は、
 波のパルスの粘性損失の結果、
 自由不均一場内で生じるか、
 または
 音場内の
 障害物(洗浄物・治具・液循環)の近傍か
 あるいは
 振動物体の近傍で
 慣性損失によって生じる
 物質の一方性定常流である。


<参考>

1)振動について
ロイヤル・インスティテューション 133回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている
【著者】リチャード・ビジョップ 
【訳者】中山秀太郎  出版社:講談社(1981年 ブルーバックス B-471)

http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf

2)流れとかたち
 すべてのかたちの進化は
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」が支配している!
【著者】 エイドリアン・ベジャン Adrian Bejan  J. ペダー・ゼイン J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男  出版社:紀伊國屋書店 (2013年)


超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779

流れと音と形の観察:コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302




3)サイバネティクスはいかにしてうまれたか
【著者】 ノーバート・ウィナー 
【訳者】 鎮目恭夫  出版社:みすず書房(1956年)

・・・・・・・
絶えず移動するさざ波の塊を研究して、
 これを数学的に整理することはできないものだろうか。
・・・・・・・・

水面をすっかり記述するという
 手におえない複雑さに陥らずに、
 これらのはっきり目に見える事実を
 描き出すことができるだろうか。

波の問題は
 明らかに平均と統計の問題であり、
 この意味でそれは
 当時勉強していた、ルベーグ積分と密接に関連していた
・・・・

私は、自然そのものの中で
 自己の数学研究の言葉と問題を
 探さねばならないのだということを知るようになった。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

こうして、サイバネティクスの立場から見れば、
 世界は一種の有機体であり、
 そのある面を変化させるためには
 あらゆる面の同一性を
 すっかり破ってしまわなければならない
 というほどぴっちり結合されたものでもなければ、
 任意の一つのことが
 他のどんなこととも同じくらいやすやすと
 起こるというほどゆるく結ばれたものでもない。
・・・・・・

・・・・・・
 理想的には、
 単振動とは遠い過去から遠い未来まで時間的に
 不変に続いている運動である。
 ある意味でそれは永遠の姿の下に存在する。

音を発したり、止めたりすることは、
 必然的にその振動数成分を変えることになる。

この変化は、小さいかもしれないが、
 全く実在のものである。

有限時間の間だけ継続する音符は
 ある帯域にわたる多くの
 単振動に分解することができる。

それらの単振動のどれか一つだけが
 存在するとみる事はできない。
 時間的に精密であることは
 音の高さがいくらかあいまいであることを意味し、
 また音の高さを精密にすれば
 必然的に時間的な区切りがつかなくなる。
・・・・・・・

・・・・・・・


上記を参考・ヒントにして
 超音波伝播現象における
 「非線形現象」を測定・解析・評価・利用(制御)する技術を
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」で
 整理することで、超音波技術にまとめています。

超音波技術(アイデア)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7031




参考動画

https://youtu.be/diX90laZ2dI

https://youtu.be/GdGWFymKjnI

https://youtu.be/oJc7Wx5lqvU

https://youtu.be/ge-KNhF_6SM

https://youtu.be/gTjkfTAeqBM

https://youtu.be/62tqSCHG1Qo




https://youtu.be/aQvreiIiJKE

https://youtu.be/WvnFMTZ-byc

https://youtu.be/h0v20ffgOos

https://youtu.be/C7wSxnHGv1U




https://youtu.be/_uE_523r5Ks

https://youtu.be/KeA5qMH2qPs

https://youtu.be/va0JdhjSFs0

https://youtu.be/p0rQtLWANYY

https://youtu.be/1kvg10RmFXw

https://youtu.be/wbTPgDKZkks

https://youtu.be/SUbUxodX3xM

https://youtu.be/cVqvCkugFpQ




<<超音波制御実験>>

https://youtu.be/hujbQ3R_zc8

https://youtu.be/Dly8km16pnw

https://youtu.be/h-7ttJWW6fo

https://youtu.be/SWCYrMiKBjk

https://youtu.be/oiVBEU404RY


注:
くりかえし
 超音波と
 流体の変化(流れ、渦、波・・)を
 観察して  
 イメージを修正しながら
 音響流に関する論理モデルを考え続けます

1年ぐらい経過してくると
 渦の動きが見えてきます
 そこから
 ぼんやりと、洗浄物に対する
 音響流の影響がわかります




参考

超音波とマイクロバブルによる表面改質(応力緩和)技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413

樹脂・金属・セラミック・ガラス・・の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530

1)カルノー・熱機関の研究
REFLEXIONS SUR LA PUISSANCE MOTRICE DU FEU ET SUR LES
MACHINES PROPRES A DEVELOPPER CETTE PUISSANCE
著者 サヂ・カルノー 訳者 広重徹
株式会社 みすず書房

2)機械振動論 (1960年)
デン・ハルトック (著), 谷口 修 (翻訳), 藤井 澄二 (翻訳)
単行本: 484ページ
出版社: コロナ社; 改訂版 (1960)

3)金属の疲れと設計 (機械工学大系)
河本実[ほか]著
単行本: 318ページ
出版社: コロナ社 1882.7

4)内部流れ学と流体機械
妹尾泰利 (著)
単行本: 261ページ
出版社: 養賢堂 (1988/01)





超音波洗浄システムの製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378

超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906

オリジナル技術(液循環)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7658

<超音波のダイナミックシステム:液循環制御技術>
http://ultrasonic-labo.com/?p=7425

超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323





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Posted by 超音波システム研究所 at 15:35│Comments(0)超音波技術
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