2019 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of lug excitation force identification method by using rigid ring model and clarification of vibration phenomena of agricultural vehicles
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17K06244
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| Research Institution | Ube National College of Technology |
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Principal Investigator |
藤田 活秀 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (50390498)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 俊 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (10162207)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 解析・評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラグ起振力を上下・前後・軸方向について同定する為にラグタイヤを3次元剛体円環モデルでモデル化しタイヤ-ホイール系での定式化を行い，ホイールとタイヤベルトについての運動方程式を導出した．転動実験により車軸の直交三分力と直交3軸の変位を計測し，ホイールについての運動方程式の関係を用いて最小二乗法によりタイヤベルトの変位を同定した．更にタイヤベルトについての運動方程式から，計測された車軸の変位と同定されたタイヤベルトの変位を用いてラグ起振力を算出し，小径ラグ付きタイヤ（外径308mm）でのラグ起振力の同定手法を確立した．次にこのラグ起振力の同定手法が実機用タイヤについても適用できるかを検証するため，フラットベルト試験機（名古屋大学未来社会創造機構の共用機器）を用いて，トラクタ用ラグ付きタイヤ（外径653mm）での走行実験を試みたが，ラグによる局所的な接触により想定以上に面圧が高くなり，エアベアリングに不具合が発生する可能性が示唆された為，実機用タイヤでの検証は断念した．
そこで，小径ラグ付きタイヤでの転動実験により計測された軸力の特性と，3次元剛体円環モデルを用いて同定されたラグ起振力の特性について調査し，これらの特性とタイヤの振動特性との相関について調べた結果，タイヤの固有振動数が軸力及びラグ起振力の共振周波数に対応しており，更に共振が確認された力の方向とそれに対応する固有振動モードの振動する方向が全ての場合において一致していることが確認できた．
更に，軸力とラグ起振力で共振周波数は良く一致しているのに対し，スペクトルマップの振幅が異なっていることからラグ起振力を入力，軸力を出力として伝達特性を調べ，タイヤの振動特性と相関について検討を行った．その結果，ラグ起振力が軸力に拡大して伝達するか減衰して伝達するかに固有振動モードの形状が影響していることが判明した．
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Research Products
(2 results)
