2022 Fiscal Year Annual Research Report
幼児の動的挙動を再現するための理論モデルに関する研究
Project/Area Number |
19K04923
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Research Institution | Okayama Prefectural University |
Principal Investigator |
大田 慎一郎 岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (90550393)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | 幼児 / ベビーカー / 振動 / 数値解析 |
Outline of Annual Research Achievements |
幼児が乗車する乗り物において,路面から幼児へ振動が伝達される.幼児のベビーカー乗車時において,上下・前後・左右方向の並進運動とピッチ・ヨー方向の回転運動が生じる.さらに,ランダムな凹凸路面における測定実験において, 8 Hz以下の周波数帯域において座面からの振動入力に対する幼児頭部の振幅倍率が大きくなることがわかっており,路面からの振動は幼児頭部への悪影響を及ぼす可能性がある.したがって,幼児が着座するシートにおいて,幼児へ過大な振動が伝達しないように考慮する必要があると考えられる.振動低減可能なシートを実現するためには幼児-ベビーカー系の理論モデルが重要である.そこで,本研究の目的は,幼児-ベビーカー系の動的挙動を再現可能な理論モデルを構築することである.そのため,走行時の幼児の動的挙動を把握するためには,シート着座時における振動測定実験を実施する必要がある.振動測定実験では,単一突起とラインダム凹凸路面をベビーカーによる走行を実施し,時間領域の幼児の動きと周波数応答から共振現象を把握した.次に,幼児の動的挙動を再現するための理論モデルの構築した.進行方向に対して,上下・前後運動だけでなく,左右方向の運動を再現するための理論モデルを構築した.当初は三次元の理論モデルを検討していたが,自由度が大きくなり,数値解析が複雑化することから,上下・前後運動の二次元モデルと,上下・左右運動の二次元モデルの二種類を構築することとした.この二種類の理論モデルはルンゲクッタ・ジル法を用いて数値解析を実施された.その結果,突起乗り越しの測定実験と数値解析における幼児各部の振動波形がほぼ一致していた.さらに,周波数応答特性に関しても一次と二次の共振周波数がそれぞれ2Hz周辺と5Hz周辺であり,測定実験と数値解析がほぼ一致し,数値解析の妥当性が示された.
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Research Products
(1 results)