クラスタ制御を応用した高周波振動試験実現のための加振台形状最適設計

Research Project

Project/Area Number	21K04581
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 25020:Safety engineering-related
Research Institution	Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute
Principal Investigator	福田良司地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 技術支援本部技術支援部実証試験技術グループ, 上席研究員 (60463030)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	金大貴地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部物理応用技術部機械技術グループ, 研究員 (50847548)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	振動試験 / 加振台 / 振動特性 / 軽量化 / シミュレーション / はり / クラスタアクチュエーション / クラスタ制御 / 最適設計 / 多目的最適化 / 振動形状
Outline of Research at the Start	構造物には，必ず共振周波数が存在する．振動試験を行う際に使用する加振台も，構造物であるため，共振を避けることはできない．現状では，加振台の剛性を高くするために加振台の肉厚を増す手法が採られているが，加振台の大幅な重量増加を招くため，結果としてより大きな加振力を発生することのできる加振器が必要となる．このため，わずか数kg程度の試験品を加振するために，非常に大きな加振システムが必要となる．そこで本研究では，クラスタ制御を用いた新たな加振システムをベースとして，振動特性を考慮した加振台の設計方法を新たに確立し，大型構造物の加振試験を効果的に実現することを目指す．
Outline of Annual Research Achievements	2023年度は研究に費やす時間がほとんど確保できなかったため、対外的な発表に値するような研究成果を得ることができなかった。2022年度に購入した高性能ワークステーションに対し、3D CADソフトをインストールする等、研究環境の整備を行い、昨年度までに実施した一次元のはりや加振台の形状検討を繰り返し行った。しかしながら、軽量化と固有周波数の上昇という2つの目的を、ハイレベルで同時に成立させるまでには至らなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 2023年度は組織改編の影響(人員削減)で、研究以外の業務に注力せざるを得ない状況となり、本研究課題に対して十分な時間を費やすことができなかったため、進捗が遅れている。
Strategy for Future Research Activity	2024年度は、本務の内容が変更となったため業務量がこれまでよりも軽減される見込みである。このため研究時間が確保しやすい環境となることが期待できる。加えてテレワークも実施しやすい環境となることから、十分な研究時間を確保して、本課題を推進する予定である。