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

2003 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 / 数値解法 / 多重格子

Research Abstract

本研究では,機械・構造物の非線形挙動を1自由度非線形システム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,以下の成果を得た.
1.前年度に構築した単一入力振動試験システムにファンクションジェネレータを追加し,調和入力と非定常不規則入力を足し合わせた入力の発生が可能な振動試験システムを構築した.
2.非線形構造物モデルに対して,調和入力と非定常不規則入力の和の形の励振による加振実験を行った.
3.前年度に開発した応答の確率密度の数値解析プログラムに,偏微分方程式の高速解法である多重格子を取り入れ,計算の高速化を行った.
4.前年度の研究成果に基づいて解析手法および信頼性評価法を再検討し,より実用的なものとするとともに,解析モデルと励振パラメータを様々に変化させて数値計算を行った.
5.解析結果と実験結果を比較・検討し,解析法の妥当性を検証した.
6.応答の標本関数と確率密度より,調和入力と非定常不規則入力の大きさの比が応答の確率的な性質に及ぼす影響,および系の信頼性に与える影響について考察した.
7.2年間にわたる研究を総括し,調和入力と非定常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の基礎的な方法を確立するとともに,応答に対する,非定常不規則入力の有無による相違,および非定常不規則入力の大きさが及ぼす影響を明らかにした.

Research Products

• [Publications] 田村 晋司, 瀬川 健生, 木村 康治: "多重格子を用いたFokker-Planck方程式の高速解法"日本機械学会 機械力学・計測制御講演アブストラクト集. 03-7. 159 (2003)
• [Publications] 田村 晋司, 木村 康治: "微小擾乱を含む調和励振系と狭帯域不規則励振系の応答特性の比較"日本機械学会 機械力学・計測制御講演アブストラクト集. 03-7. 160 (2003)
• [Publications] 田村 晋司, 瀬川 健生, 木村 康治: "多重格子を用いた閾値通過問題の高速解法"構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム. Vol.5. 761-764 (2003)