| Project/Area Number |
22KJ2418
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| Project/Area Number (Other) |
22J10662 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中島 樹 九州大学, 工学府, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 固有モード / 振動分析 / 三次元離散ウェーブレット変換 / 直交変換 / 連成度評価 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の概要は自動車構造をはじめとする大規模構造物の効率的な振動分析および対策を支援する計算手法を提案することである．大規模構造物では構造全体の振動と局部的な部材の振動が組み合わさることで複雑な挙動が生じ，対策が困難となるため製品開発のネックとなる．そこで本研究では，大規模構造における各構成要素の振動を自動的に抽出し，それらの連成度合を定量的に評価する計算手法を確立し，各構成要素の振動関連性を設計初期段階で正確に把握することを可能にする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般に，自動車をはじめフレームとパネルからなる大規模構造物全系の振動はフレーム構造を主系，パネル部材を従系とした多自由度系の振動として，主系と従系単体の変形を重ね合わせた形で表現できる．したがって大規模で複雑な機械製品の振動分析では，構造全体の振動を司る主系と局所的な振動を励起する従系の振動，およびそれらの関連性を設計初期段階で正確に把握することが重要である．本研究ではこの観点から，効率的な振動分析と対策を支援する目的で，大規模構造における各構成要素の振動を自動的に抽出し，各要素の連成度合を定量的に評価する手法を提案した．
モデルの構造全体の変形は変位が空間的に広く遍在していることから，空間周波数が低い変形であるのに対し，モデルの部材単独の振動は局在性を持つため，空間周波数が高い変形である．この観点から，本研究では三次元有限要素モデルの固有モードを三次元離散信号（ボリュームデータ）に変換することにより，三次元離散ウェーブレット変換を適用した．これによって緻密かつ複雑なモデルにおいて全容や詳細が目視で把握することが困難な場合でも，モデルの構造に依拠せず空間周波数の高低のみで構造全体の変形と局所的な変形を自動的に区別し，分離できることを示した．
次に，空間周波数の高低で分離した各成分の振動形状に対して形状相関に基づいた直交変換を繰り返し適用することにより，モデルの構成要素単体の振動モードを分離した．さらに，この直交変換プロセスの履歴を用いて各固有モードに含まれる各構成要素のモードの割合（連成度合）を定量的に示し，各構成要素の振動の関連性を簡便に評価できることを示した．
また，本研究で得られた成果を学会誌および学会での発表を行った．
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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