2012 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
21560253
|
|---|
| Research Institution | Toyo University |
|---|
Principal Investigator |
西郷 宗玄 東洋大学, 理工学部, 教授 (80357053)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2014-03-31
|
| Keywords | 波動制御 / はり / 板 |
|---|
| Research Abstract |
梁自由端に曲げモーメント型波動制御を適用する波動エネルギ吸収法を板構造体に適用することを検討した。板構造と梁構造とではインピーダンスが異なるため単体の波動制御された梁の制振特性が実現できないので，エネルギ吸収梁の複数並列配置を検討した。平板にエネルギ吸収梁を結合した差分近似モデルについて周波数領域計算を検討した結果，梁の結合部分では波動制御特性が確認されたが，板全体に波動伝搬性が及ばないことが明らかとなった。そこで，板の境界節点を直接波動制御することを試みた。平板振動の偏微分運動方程式の一般解が知られていないため，Levy’s Solutionとして知られている，x,y方向に解の変数分離が可能な一対辺単純支持の矩形板に限定して，差分近似板の波動伝搬解を試行的に探索した。まず，単純支持辺y方向に境界条件を満たすsine関数を与え，x方向に梁と同じ波動制御則を適用した。しかし，この場合は波動伝搬特性を示す周波数が限定的であった。そこで，y方向値を一定とする場合を検討した結果，板全体を波動制御できることが分かった。この場合は解がy方向には境界条件を満たしていないことになるが制御条件は十分条件であればよいので問題ないと考えられる。本方法は板の一辺全体を制御する必要があるが板全体を制振できることは応用が広がると期待できる。
昨年度の検討で梁の曲げモーメント制御時間軸シミュレーションでは低周波領域で制御効果が消失する結果となったが，これはシミュレーションに用いた応答関数のモード数不足に起因すると考えられ，今年度は片持ち梁固有モード計算を工夫して十分なモード数を演算できることを確認した。モード関数がsine関数の単純支持梁でも波動制御の周波数応答を時間軸シミュレーションで確認した。さらに，差分境界の取り方と制御性も検討し，節点を境界とすると制御性が向上することが分かった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
数値シミュレーションにより提案制御手法の有効性は確認できているが，実験的な確認が少し遅れている。予備的な実験を実施しているが，市販のピエゾ素子で実験するには実験条件の詳細な検討が必要で，その作業が遅れている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
最終年度の次年度では入手可能なアクチュエータ素子で実験的に実証を試みる。将来的には本研究で開発した波動制御コンセプトを索などの柔軟構造への展開を検討する。
|
