Mechanism of grazing bifurcation and mass unification in two-mass collisional vibration systems

• Project/Area Number: 23K13353
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: Naruto University of Education
• Principal Investigator: 美井野 優 鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 講師 (70845049)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 二質量衝突振動系 / grazing 分岐 / 質点一体化 / ハイブリッド力学系 / 制御アルゴリズム

Outline of Research at the Start

2つの歯車の運動をモデル化した二質量衝突振動系では、grazing 分岐や質点一体化(stick motion)といった、歯車の損傷に強く影響する非線形現象が観測されている。しかしながら、これらの発生原理は未だ十分に理解されていない。そこで本研究では、申請者のこれまでの研究成果に基づき、「二質量衝突振動系における grazing 分岐および質点一体化の発生メカニズムの解明」を目的とする。本研究の遂行により、歯車の衝突頻度を減少させるための設計論および制御法が確立され、力学的構造の観点から、歯車の損傷が生じにくい系の設計が可能となる。