調和入力と不規則入力の和の形の励振を受ける非線形系の信頼性評価

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750157
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 田村 晋司 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助手 (70323798)
• Keywords: 非線形振動 / 不規則励振 / 調和励振 / 信頼性評価 / 非定常解析 / 確率分布

Research Abstract

本研究では,機械・構造物の非線形挙動を1自由度非線形方程式によってモデル化して,確定調和励振と非定常不規則入力が足し合わされた形の入力が加わる場合の非定常応答の確率分布の解析と確率論的信頼性評価を行い,定常稼働時の機械・構造物の耐震設計に関する知見を得ることを目的としている.
本年度は,まず確定調和励振を0とした場合の信頼性解析を行い,励振力と信頼性の関係を考察すること,および構造物モデルと振動試験システムを試作し予備実験を行うことに重点をおき,以下の成果を得た.
1.機械・構造物を1自由度非線形系によってモデル化し,確定調和励振と非定常不規則入力が足し合わされた形の入力が加わる場合の運動方程式を導出した.
2.上記の運動方程式に対して,計算速度と結果の精度を両立させる応答の確率密度の解析手法を開発した.
3.上記の解析手法に基づく数値計算プログラムを作成した.
4.1の系に対して確率論的信頼性評価の定式化を行い,数値計算プログラムを作成した.
5.上記の数値計算プログラムの計算結果を,文献等で報告されている結果と比較し,解析手法の妥当性を確認した.
6.3,4の数値計算プログラムにおいて確定調和励振項を0とし,系と不規則入力のパラメータをさまざまに変化させ,応答の確率分布および信頼性に与える影響について検討を行った.
7.ファンクションジェネレータ,小型加振機・増幅機,加速度ピックアップ,計測用コンピュータからなる単一入力振動試験システムと非線形構造物モデルを試作し,予備実験を開始した.