| Project/Area Number |
16K06169
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Dynamics/Control
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
YAMAKAWA Junya 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (10546138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 秀久 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (00332635)
江藤 亮輔 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 助教 (20761480)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 車輪 / 駆動力 / 剪断力 / すべり線 / 砂 / 流動 / 交通機械 / 車輪走行 / すべり率 / 牽引力 / 相互作用 / 砂の流動 / 沈下 / 車両工学 / 路外走行 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In order to clarify the mechanism of wheels traveling on soft sandy soil, a rigid wheel with five load cells continuously arranged on the tread was constructed. Stress distribution on the contact surface of the wheel, traction force, etc. were collected through wheel drive experiments. The flow of sand was observed by particle image velocimetry (PIV) through the transparent side wall, and deformation inside sandy soil was analyzed numerically by the finite element method. It was observed that a region of large shear strain occurred at a certain depth below the wheel, and the region extended to the front of the contact surface. Contact with areas of high shear strain tends to increase the stress on the wheel surface. The region where shear strain increases is a band-like slip line, but it does not always coincide with the boundary where the difference in sand particle velocity is large.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
砂質土などの軟らかい地面での車両走行において，車輪やタイヤなどの走行装置と地面による相互作用は重要な問題である。車両重量の支持力や前進のための駆動力の発生は車輪と地面の相互の関係によるが，軟らかい地面と車輪の接触によるこれらの力の発生原理が十分に解明できている訳ではない。軟らかい地面では，土砂粒子を後方に排除して車輪が著しく沈下すると走行抵抗は増加して十分な推進力が得られない。本研究は，車輪と地面の相互作用による土砂の変形・流動と車輪を前進させる駆動力の発生の関係について解析しており，砂質土などの軟らかい地面での車両走行性を向上させることに貢献する。
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