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新型複素モード解析を基盤とする自励系および非線形系の高性能振動解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03191
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 機械力学・制御
研究機関九州大学

研究代表者

近藤 孝広  九州大学, 工学研究院, 教授 (80136522)

研究分担者 松崎 健一郎  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (80264068)
石川 諭  九州大学, 工学研究院, 准教授 (60612124)
森 博輝  九州大学, 工学研究院, 准教授 (50451737)
盆子原 康博  宮崎大学, 工学部, 准教授 (10294886)
宗和 伸行  九州大学, 工学研究院, 助教 (40304753)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード機械力学・制御
研究成果の概要

多自由度自励系および大規模非線形系に新型複素モード解析を適用しその有効性を確認した.得られた主な成果を以下に示す.
多自由度自励系に関しては,自励振動に対する動吸振器の最適設計法を定式化するとともに,その動作原理は非対称行列系を除いてほぼ共通であることを明らかにした.さらに,低次元モデルを用いた高精度の安定判別法を開発した.
大規模非線形系に関しては,低次元化法を種々の機械・構造物に適用し,汎用性と実用性の向上を図った.また,低次元モデルの精度は低次元化に用いる支配的モードの選択に大きく依存するので,モード座標のノルムに基づく支配的モードの適切な抽出法を開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発をした新型複素モード解析は,非比例減衰系や非対称行列系に対しても完全にモード分離された2階の実常微分方程式の形式でモード方程式を導出することが可能な実相似変換則に基づくものである.このため,エネルギー論的見地から振動特性やメカニズムの解明をモード毎に容易に検討することが可能となり学術的意義は大きい.
また,本研究課題で開発した低次元化法により,従来困難とされてきた大規模振動系の高精度な振動解析が効率的に行えるようになった.このため,解析モデルの信頼性が向上し,機械システムでしばしば発生する振動問題に対して設計段階での予測や対策の立案が容易となり社会的意義も極めて高くなる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Energetic Consideration on the Occurrence Condition of Self-Synchronization in Two Unbalanced Rotors2019

    • 著者名/発表者名
      Miwa Sueda, Takahiro Kondou, Hiroki Mori
    • 雑誌名

      Proceedings of 18th Asia-Pacific Vibration Conference

      巻: USB ページ: 42-42

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 大規模非線形系に対する高性能振動解析手法の開発(大域的な弱非線形系への適用)2019

    • 著者名/発表者名
      住川 大樹, 近藤 孝広, 森 博輝
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 異方性支持を有する非対称回転軸系に発生する自励振動の解析2019

    • 著者名/発表者名
      天野 佑基, 近藤 孝広, 森 博輝, 宗和 伸行
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 衝突系に発生する低周波異常振動に関する研究(動吸振器の効果に関する解析的検討)2019

    • 著者名/発表者名
      小川 諒, 森 博輝, 近藤 孝広, 宗和 伸行, 阿部 倫大
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 回転型振動子の自己同期現象に関するエネルギー的考察(回転方向の影響)2019

    • 著者名/発表者名
      末田 美和, 近藤 孝広, 森 博輝
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] NONLINEAR SLOSHING ANALYSIS BY USING CONCENTRATED MASS MODEL2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshitake Tatsuhiro, Satoshi Ishikawa, Takahiro Kondou, Kenichiro Matsuzaki
    • 学会等名
      26th International Congress on Sound and Vibration
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非対称行列系で発生する自励振動(モード間の連成を考慮した近似特性根)2018

    • 著者名/発表者名
      嶋立 裕太,近藤 孝広,宗和 伸行,森 博輝,谷口 智之
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 接触回転系におけるパターン形成現象(近似特性根を用いた安定判別法)2018

    • 著者名/発表者名
      大堂 友彰,近藤 孝広,宗和 伸行,森 博輝,松尾 佳昭
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 衝突系に発生する低周波異常振動に関する研究(動吸振器による制振)2018

    • 著者名/発表者名
      森 博輝, 阿部 倫大, 近藤 孝広, 宗和 伸行, 萱岡 和士
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 衝突系に発生する低周波異常振動に関する研究(力学的エネルギーに関する検討)2018

    • 著者名/発表者名
      萱岡 和士, 森 博輝, 近藤 孝広, 宗和 伸行,清水 康博
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リーマ加工における加工穴多角形化現象の数値解析(リーマの曲げ振動を考慮した場合)2018

    • 著者名/発表者名
      岩 寛侑,松崎 健一郎,劉 孝宏,末岡 淳男,塚本 恵三
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] BTA深穴加工におけるライフリングマークの検出方法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      三井名 亮祐,劉 孝宏,松崎 健一郎,末岡 淳男,塚本 恵三
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 集中系モデルによるスロッシングと弾性体振動の連成振動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉武 達弘,石川 諭,近藤 孝広,松崎 健一郎
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大規模非線形系に対する高性能振動解析手法の開発(合理的な高次モード消去法)2017

    • 著者名/発表者名
      兼冨 友希, 近藤 孝広, 住川 大樹, 宗和 伸行, 松崎 健一郎
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 時間遅れに起因する自励振動に対するエネルギー的考察2017

    • 著者名/発表者名
      松尾 佳昭, 近藤 孝広, 宗和 伸行, 森 博輝, 木村 圭佑
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 集中系モデルによるスロッシング現象の解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉武 達弘, 石川 諭, 近藤 孝広, 松崎 健一郎
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 衝突系に発生する低周波異常振動に関する研究(発生振動数に関する検討)2017

    • 著者名/発表者名
      清水 康博, 森 博輝, 近藤 孝広, 宗和 伸行, 萱岡 和士
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 剛結合回転型振動子の同期現象 (安定性に与える自由度の影響)2017

    • 著者名/発表者名
      安倍 瞬平,近藤 孝広,森 博輝,盆子原 康博
    • 学会等名
      Dynamics & Design Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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