2014 Fiscal Year Annual Research Report
軸力制御可能な新規ねじ締結体を含む複雑構造物の振動特性に関する研究
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24560268
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
西山 修二 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (10448798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大田 慎一郎 岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (90550393)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / ねじの軸力制御 / ねじ締結体 / 物理機能モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では以下の研究項目を実施した。①軸力制御可能な新規ねじ締結体のモデル化と解析システムの開発及びパラメータの同定②新規ねじ締結体の軸力制御により形状が異なる種々の構造物と一致する振動特性への最適化③新規ねじ締結体の軸力を能動制御して構造物の振動特性のコントロール④新規ねじ締結体を含む複雑構造物への展開と振動特性の解明・制御。
平成26年度は、③の高精度化および④について実施した。すなわち、新規ねじ締結体の軸力制御により形状が異なる種々の構造物と一致する振動特性への最適化の解明として、構造体として、基本構造体と任意の断面が取り付け部から先端に直線的に増加する場合、あるいは減少する場合、２次元的に中央部で最大になる場合、あるいは最小になる場合の4種の等価構造体を考慮した。5個のねじ締結部を有する実験用構造物の設計・製作を実施した。基本構造体として考案した４種の等価構造体の振動特性を数値実験により解明した。4種の等価構造体が有する振動特性と一致した特性を示すためには、基本構造体のねじ締結部の軸力をどのように最適化すればよいか軸力制御法を探索した。
次に、軸力を能動制御して構造物の変位が常に最小となるように、軸力を能動制御する手法を探索した。新規ねじ締結体による軸力の能動制御の探索と機能解析に関する理論的研究、新規ねじ締結体による軸力の能動制御の探索と機能解析に関する実験的研究を実施した。さらに、自動車用シート開発において、シートフレームの振動特性は課題が多い。複雑構造物として、人体に優しい自動車用シートフレームの開発について応用展開できる可能性を示した。自動車用シートフレームに対して、使用されている複数本のねじ締結体の軸力を適切に設定し、振動特性から実現可能性を検証する方法を示した。本課題で研究した解析システムを自動車用シートフレームに適用し、最適設計への可能性について探索した。
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