柔軟構造物に生じる係数励振現象の安定化制御に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650454
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 青島 伸治 筑波大学, 物理工学系, 教授 (60013710)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藪野 浩司 筑波大学, 物理工学系, 講師 (60241791)
• Keywords: 安定化制御 / 係数励振 / 連続体 / 分岐 / 非線形振動 / 梁

Research Abstract

今年度は鉛直加振される梁に生じる振動の解析およびその安定化法を提案した.
振動解析:
梁はその固有振動数の2倍に近い振動数で鉛直方向に加振された場合,係数励振を生じる.本研究ではまず梁の復元力を曲率の非線形性まで考慮して,運動方程式を導出した.次に解析的近似解法を用いて近似解を求め係数励振された梁の定常振幅の大きさ,分岐点の特性,さらにこれらに対する先端質量の影響を理論的に明らかにした.また,簡単な模型を製作し実験を行ない理論結果の妥当性を定性的に確認した.
振動制御:
梁に生じる係数励振振動のパッシブな安定化法の提案を行なった.係数励振は加振振動数が固有振動数の2倍近傍でのみ発生する励振現象であることに着目し,振り子状の制振器を梁先端にとりつけ,梁の固有振動数を変化させることによって安定化を実現した.本安定化法の特徴は係数励振が安定化されると同時に制振器も静止する点にある.さらに模型実験を行ない本安定化法の有効性を確認した.