2017 Fiscal Year Annual Research Report
Efficient analysis of multibody system with viscoelastic elements
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15K05877
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
椎葉 太一 明治大学, 理工学部, 専任教授 (10349839)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩村 誠人 福岡大学, 工学部, 教授 (90341411)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マルチボディダイナミクス / 粘弾性体 / リアルタイム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、自動車のサスペンションに用いられるラバーブッシュなどの粘弾性体を対象としており、粘弾性体要素の単体でのモデル化手法と、粘弾性体を含むマルチボディシステムの効率的な解析手法を検討したものである。期間全体を通じて実施した研究により、ラバーブッシュのように高い剛性を持つ力学要素を含むスティッフなマルチボディシステムを対象に、リアルタイム解析に適したモデリング手法よび解析手法を実現することができた。
最終年度の研究成果として、一般化Maxwellモデルによる粘弾性体のモデリング手法について、前年度より継続した検討を行った。軸方向依存性を持つ粘弾性体の試験体を3Dプリンタを用いて試作し、その特性評価試験の結果に基づいて一般化Maxwellモデルを同定することにより、一般化Maxwellモデルによるモデリング手法、およびパーティクルフィルタ法によるパラメータ自動同定が有効であることを確認した。また、粘弾性体を含むマルチボディシステムの解析手法として、Generalized-Alpha Method の精度および安定性の評価を行った。ステアリング反力模擬装置への適用を想定し、ラバーブッシュを含むマルチボディ車両モデルを用いて、Generalized-Alpha Method によるシミュレーションを行った。Runge-Kutta法やAdams-Bashforth法などの陽解法では、安定した解析を実現するためには数値積分のステップ幅を0.1ms程度まで小さく設定する必要があったのに対し、Generalized-Alpha Method ではステップ幅を10msに設定しても安定した解析が実現できること、またこのステップ幅の設定でリアルタイム解析を実現できることを確認した。
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