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2016 Fiscal Year Research-status Report

地震時のエレベータ・ロープ揺れ抑制手法の開発

Research Project

Project/Area Number 15K05859
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

木村 弘之  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (50579315)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords機械力学・制御 / 昇降機
Outline of Annual Research Achievements

(1)上下方向に振動する動吸振器を釣合いおもりに取り付けたり、釣合いおもりそのものをばねを介してロープに接続することで、ロープ張力を変動させ、ロープの横揺れを低減させる方法を提案している。これまでに、横揺れを1/2程度まで低減できること、最適値が存在することや通常の振動系に対する最適値とは異なることが、数値解析の結果判明している。ロープ自体に減衰があるため定点理論のように周波数応答が2点を通るのではなく、2点付近を通ることを数値解析により明らかにし、モデル実験により定点理論と同様の手順で数値解析により最適値を求められることを確認した。
(2)ロープ全長の1/Nの位置に変位拘束部材が1個ある場合、両端から1/Nの位置に変位拘束部材が2個ある場合のロープの自由振動についての理論解を求め、数値解析結果と比較することで、妥当性を確認した。さらに、実際のエレベータ・ロープの条件に近いロープ両端部付近を除いて変位拘束部材が均等配置された場合の自由振動についても理論解を得た。さらに、強制振動時のロープの応答について数値計算を行い、共振時の特性(振動数、振動モード)についても検討した。(研究成果は査読付論文6編にまとめた。)
(3)変位拘束部材にロープを衝突させるモデル実験(自由振動実験)を行い、ロープには粘性減衰だけでなく、構造減衰もあり、衝突振動の場合には構造減衰の影響が無視できなくなることを実験的に確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

(1)動吸振器を用いてロープ横振動を抑制する方法の最適値についての理論的な裏付けまでは得られなかった。
(2)27年度の成果をさらに拡張し、複数の条件で変位拘束部材がある場合のロープの自由振動についての理論解を求め、数値解析結果と比較することで、妥当性を確認した。さらに、実際のエレベータ・ロープの条件に近いロープ両端部付近を除いて変位拘束部材が均等配置された場合の自由振動についても理論解を得た。また、強制振動時のロープの応答についても数値計算に着手し、共振時の特性についても解明しつつある。この部分では計画より進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

(1)変位拘束部材を有するエレベータロープの自由振動について、さらに実際の条件に近い条件で理論解を求めていく。また、強制振動時のロープの応答についても数値解析を行い、共振時の特性と自由振動時の特性との関係について検討する。
(2)変位拘束部材にロープを衝突させるモデル実験を行い、ロープ横振動に及ぼす粘性減衰、構造減衰の影響について検討する。

Causes of Carryover

試験モデルの改造や消耗品を最小限にしたため。この分は次年度購入する予定。

Expenditure Plan for Carryover Budget

試験モデルの改造費用、センサーなどの消耗品、学会発表や論文投稿費用にも充当する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] 中央に変位拘束部材を有する弦の自由振動(弦と変位拘束部材との間にギャップがある場合)2016

    • Author(s)
      木村弘之
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 82-837 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00535

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 全長の1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが奇数の場合)2016

    • Author(s)
      木村弘之,滝前祐紀
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 82-838 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00035

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 両端から全長の1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが奇数の場合)2016

    • Author(s)
      木村弘之
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 82-838 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00086

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Free vibration analysis of string with vibration suppressors located in center part of string2016

    • Author(s)
      H. Kimura and T. Fujitani
    • Journal Title

      Mechanical Engineering Journal

      Volume: 3-6 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1299/mej.16-00426

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 両端から全長の1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが偶数,弦と変位拘束部材との間にギャップがある場合)2016

    • Author(s)
      藤谷高寛,木村弘之
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 83-845 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00478

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 両端から全長の1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが奇数,弦と変位拘束部材との間にギャップがある場合)2016

    • Author(s)
      藤谷高寛,木村弘之
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 83-846 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00504

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 両端部付近を除き変位拘束部材を有する弦の自由振動(全長をN等分(=p+q+p)し,弦と変位拘束部材との間にギャップがある場合)2017

    • Author(s)
      藤谷高寛,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2017-03-09
  • [Presentation] 釣合いおもりの上下動による張力変動を利用したエレベータ・ロープの横振動抑制2017

    • Author(s)
      五十里健人,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2017-03-09
  • [Presentation] 動吸振器を用いたエレベータ・ロープの横振動抑制2017

    • Author(s)
      松田健吾,殿村菜々子,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2017-03-09
  • [Presentation] 釣合いおもりの上下動による張力変動を利用したエレベータ・ロープの横振動抑制2017

    • Author(s)
      辻聖也,五十里健人,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部学生会 第46回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2017-03-08
  • [Presentation] 両端部付近を除き変位拘束部材を有するエレベータ・ロープの自由振動(全長をN等分(=p+q+p)し,変位拘束部材が無い領域pが奇数の場合)2017

    • Author(s)
      木村弘之,藤谷高寛
    • Organizer
      日本機械学会(昇降機・遊戯施設等の最近の技術と進歩)
    • Place of Presentation
      日本機械学会
    • Year and Date
      2017-01-19
  • [Presentation] 両端部付近を除き変位拘束部材を有するエレベータ・ロープの自由振動(全長をN等分(=p+q+p)し,変位拘束部材が無い領域pが偶数の場合)2016

    • Author(s)
      藤谷高寛,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会第25回交通物流部門大会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2016-12-01 – 2016-12-02
  • [Presentation] 両端から全長1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが奇数,弦と変位拘束部材との間にギャップがある場合)2016

    • Author(s)
      藤谷高寛,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会山梨講演会
    • Place of Presentation
      山梨大学
    • Year and Date
      2016-10-22
  • [Presentation] 両端から全長1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが偶数,弦と変位拘束部材との間にギャップがある場合)2016

    • Author(s)
      藤谷高寛,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2016-09-12 – 2016-09-14
  • [Presentation] 両端から全長1/Nの位置に変位拘束部材を有する弦の自由振動(Nが偶数,弦と変位拘束部材との間にギャップがない場合)2016

    • Author(s)
      藤谷高寛,木村弘之
    • Organizer
      日本機械学会Dynamics & design Conference 2016
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-08-26

URL: 

Published: 2018-01-16  

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