| 研究概要 |
本研究では,電気-機械結合系として申請者のグループが提案してきた磁気弾性連鎖系モデル,磁気軸受で支持された多慣性系,磁気浮上構造系などを研究対象とし,構造的に連続的な分布形状を有し,電磁力が空間的に離散的に配置された系について,その電気-機械連成振動の電力変換技術を用いた抑制法について検討を加えた.これらの系においては,従来機械的共振点は従来設計時に共振点の発生を避ける方策が採られてきた.しかしそれらが必ずしもシステム全体の最適設計にはつながっていないことから,機械系,電気系独立に考慮されてきた系のダイナミクスを,それらの連成を考慮し,磁気浮上系全体を見直すことを実験解析の両面から検討した本研究の成果は,磁気浮上系の多機能化を目指した研究にダイナミクスの観点で従来に無い視点を与えた.以下に,得られた結果をまとめる.
(1)構造的に空間に連続的に分布した鋼板などの柔構造体を磁気的に浮上させるには,その磁石配置が重要であると同時に,このような系が示す力学的特性を把握することの重要性を,実験と解析から明らかにした.特に,振動の波動的移動の発生の力学的メカニズムを明らかにし,電磁力を制御する際の指針を明らかにした.
(2)鋼板に関して材料力学分野で用いられている基本的な方程式について,実験的にその適用範囲を求め,適用限界を超えた領域で連成振動が発生する可能性が高いことを示した.ただし,電力変換技術を用いて電磁力の制御により振動の抑制を試みたが,これに関しては十分な成果が得られるには至っていない.
(3)鋼板の搬送にリニアモータを用いた場合,鋼板に働く電磁力を実験的に測定した.その結果,大きな空間ギャップで電磁石を用いた場合の効果について基礎的なデータが得られた.
(4)多慣性系における理論的検討により,分布系が機械的共振モードに入って破壊に至る現象を避ける手法について検討を加えた.その有効性を理論的に,実験的に確認した.この成果は磁気浮上系に適用できる可能背がある.
これらの成果については,論文誌,学会等で成果発表を行った.
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