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摩擦を有する系にみられるスティック・スリップ状態とスリップ状態の境界を考える

研究課題

研究課題/領域番号 16H02876
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関中京大学 (2018)
大分大学 (2016-2017)

研究代表者

高坂 拓司  中京大学, 工学部, 教授 (80320034)

研究分担者 麻原 寛之  岡山理科大学, 工学部, 講師 (50709615)
軽部 周  大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70370054)
稲葉 直彦  明治大学, 研究・知財戦略機構, 研究推進員(客員研究員) (90213123)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワードスティック・スリップ振動 / スティック・スリップ / 機械力学・制御 / Poincare写像 / 安定性解析
研究成果の概要

本申請では、摩擦を有する系に見られるスティック・スリップ状態とスリップ状態について検討した。また、この結果を産業応用に結びつけた。下記を実施した:
(1) 摩擦を有する機械振動系の写像構成法の提案 (2) スティック・スリップ状態とスリップ状態の遷移メカニズムの解明 (3) 周期外力を印加したダイオードを含むBVP発振器に見られるMMOsの解析 (4) 微小高調波印加による遷移メカニズムの解明 (5) 微小高調波印加が振動切削系へ与える影響 (6) 実験装置による検証

研究成果の学術的意義や社会的意義

本申請は、応用研究を見据えた基礎研究に特徴がある。基礎研究の成果は、機械振動系のみならず電気系や生体系の問題に応用できることがわかった。また、応用研究の成果は、本申請を深化させることで広く産業応用へと適用可能である。具体的には、提案した制御法は元々印加されていた周期外力に微小高調波外力をさらに印加したのみだが、性能が劇的に向上する可能性が高い。将来的には、振動プレス加工等の技術としても結実し、グリーンイノベーションの推進に役立つと期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Stability Analysis of State-Time-Dependent Nonlinear Hybrid Dynamical Systems2019

    • 著者名/発表者名
      H. Asahara, T. Kousaka
    • 雑誌名

      IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING

      巻: 14 号: 2 ページ: 283-288

    • DOI

      10.1002/tee.22807

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1次元離散力学系における入れ子構造型粒子群最適化法によるサドルノード分岐点導出2018

    • 著者名/発表者名
      松下春奈, 黒川弘章, 高坂拓司
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 138 号: 12 ページ: 1646-1647

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.138.1646

    • NAID

      130007539511

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stick-slip chaos in a mechanical oscillator with dry friction2018

    • 著者名/発表者名
      Takuji Kousaka, Hiroyuki Asahara, and Naohiko Inaba
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 3

    • DOI

      10.1093/ptep/pty016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clock pulse modulation for ripple reduction in buck-converter circuits2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Daisuke、Asahara Hiroyuki、Kousaka Takuji、Ueta Tetsushi
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons & Fractals

      巻: 111 ページ: 138-145

    • DOI

      10.1016/j.chaos.2018.04.015

    • NAID

      120006840489

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixed-mode oscillation-incrementing bifurcations and a devil's staircase from a nonautonomous, constrained Bonhoeffer-van der Pol oscillator2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Takahashi, Takuji Kousaka, Hiroyuki Asahara, Nataliya Stankevich, and Naohiko Inaba
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 10

    • DOI

      10.1093/ptep/pty099

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A general method to stabilize unstable periodic orbits for switched dynamical systems with a periodically moving threshold2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Miino, D. Ito, H. Asahara, T. Kousaka, T. Ueta
    • 雑誌名

      International Journal of Circuit Theory and Applications

      巻: 46 号: 12 ページ: 2380-2393

    • DOI

      10.1002/cta.2573

    • NAID

      120006731309

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Period Doubling Bifurcation Point Detection Strategy with Nested Layer Particle Swarm Optimization2017

    • 著者名/発表者名
      Haruna MATSUSHITA, Yusho TOMIMURA, Hiroaki KUROKAWA and Takuji KOUSAKA
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcation and Chaos

      巻: 27 号: 07 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1142/s0218127417501012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of mixed-mode oscillation-incrementing bifurcations generated in a nonautonomous constraint Bonhoeffer-van der P ol oscillator2017

    • 著者名/発表者名
      Takuji Kousaka, Yutsuki Ogura, Kuniyasu Shimizu, Hiroyuki Asahara, and Naohiko Inaba
    • 雑誌名

      Physica D

      巻: 353-354 ページ: 48-57

    • DOI

      10.1016/j.physd.2017.05.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship of Fast- and Slow-Scale Instabilities in Switching Circuit with Multiple Inputs2016

    • 著者名/発表者名
      H. Asahara, S. Banerjee, T. Kousaka
    • 雑誌名

      International Journal of Circuit Theory and Applications

      巻: 印刷中 号: 10 ページ: 1382-1396

    • DOI

      10.1002/cta.2297

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Stabilizing Method by Changing Switching Timing in Switched Dynamical Systems2018

    • 著者名/発表者名
      A. Ikemoto, Y. Kanazawa, T. Kousaka, H. Kato, D. Ito, T. Ueta, H. Ohtagaki, H. Asahara
    • 学会等名
      Proc. of 2018 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Study of a Stabilizing Method using Periodic Threshold to DC-DC Converter with Photovoltaic Module2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shinohara, T. Kousaka, H. Kato H. Ohtagaki and H. Asahara
    • 学会等名
      Proc. of 2018 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Analysis of the Fast-Slow Characteristic Circuit with the Spike Noise2018

    • 著者名/発表者名
      S. Osada, H. Kato, H. Asahara, T. Kousaka
    • 学会等名
      Proc. of 2018 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamical effect on a forced self-excited system with dry friction by weak harmonic perturbation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, S. Osada, H. Asahara, S. Karube, T. Kousaka
    • 学会等名
      Proc. of 2018 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Study on Vibration Characteristics in Vibration Cutting Process2017

    • 著者名/発表者名
      S. Karube, Y. Kubo, T. Kousaka
    • 学会等名
      Proc. of 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Qualitative Properties of Fast-Slow Characteristic Circuit with the Switching Delay2017

    • 著者名/発表者名
      S. Osada, H. Asahara, T. Kousaka
    • 学会等名
      Proc. of IEEE Workshop on Nonlinear Circuit Networks
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PVセルモデルの区分線形化が太陽電池ブースターの定性的性質に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      長田翔磨, 麻原寛之, 高坂拓司
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 重複係数の変化が振動切削系に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      中村隼平, 軽部周, 高坂拓司
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 微小高調波外力が乾燥摩擦を伴う強制自励系に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      山口拓人, 長田翔磨, 麻原寛之, 軽部周, 高坂拓司
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パワースペクトルを用いた振動切削系における加工状態の評価2017

    • 著者名/発表者名
      久保良樹, 軽部周, 高坂拓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Behavior of a Bouncing Ball2016

    • 著者名/発表者名
      S. Karube, T. Kousaka, Y. Kawazu
    • 学会等名
      Proc. of 2016 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原(静岡県熱海市)
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 振動切削系における切削速度の上昇に伴う動的挙動の変化2016

    • 著者名/発表者名
      中村隼平, 松浦隆文, 軽部周, 高坂拓司
    • 学会等名
      平成28年度(第69回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      琉球大学 (沖縄県中頭郡)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バウンシングボール系の非線形特性2016

    • 著者名/発表者名
      河津裕也, 軽部周, 高坂拓司
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高調波励振を受ける振動系の基礎的研究2016

    • 著者名/発表者名
      川野厚樹, 軽部周, 高坂拓司
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 振動切削系に生じるびびり振動に関する実験的検討2016

    • 著者名/発表者名
      中村隼平, 軽部周, 高坂拓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会信学技報
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] BVP発振器に見られるMMO加算現象と普遍定数について (Part3)2016

    • 著者名/発表者名
      稲葉直彦, 清水邦康
    • 学会等名
      電子情報通信学会信学技報
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] BVP発振器に見られるMMO加算現象と普遍定数について2016

    • 著者名/発表者名
      稲葉直彦, 清水邦康, チューン クォック チー, 坪根正, 麻原寛之, 高坂拓司, 遠藤哲郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会信学技報
    • 発表場所
      機械振興会館 (東京都港区)
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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