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衝突振動システムに発生する低周波振動に対する効率的な防止対策法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K06230
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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

森 博輝  九州大学, 工学研究院, 准教授 (50451737)

研究分担者 近藤 孝広  九州大学, 工学研究院, 教授 (80136522)
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード制振 / 振動機械 / 衝突 / 低周波振動 / 衝突振動 / 動吸振器 / Low frequency vibration / Vibroimpact system / Dynamic absorber / 機械力学・制御
研究成果の概要

周期加振による衝突振動を利用した振動機械で発生する低周波振動を効率的に防止する手法の構築を目的として,床からばねで支持された状態で周期加振される下質量とその上を自由に飛び跳ねる上質量とから構成される区分線形2自由度系を扱い,それに動吸振器を取り付けた3自由度系の解析を行った.その結果,周期解の変分に対する状態遷移行列を求め,ホップ分岐を発生させる特性根が最も安定となるように動吸振器の最適設計を行うことにより,低周波振動の効率的な防止対策が可能であることがわかった.装置を用いた検証実験も実施して解析結果と比較したところ,両者の結果は対応しており解析の妥当性が確認された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

振動ふるいをはじめとする衝突振動システムは産業界で広く使用されており,その正常運転を妨げる低周波振動の効率的な防止方法を示した本研究の成果は大きな社会的意義をもつ.さらに,動吸振器は強制振動の低減や平衡点の不安定化に起因する一部の自励振動の安定化に対しては適用例が見られるものの,衝突をともなう周期振動の安定化に対する効果は不明な点が多く,その有効性を示したことは学術的にも意義があるといえる.

報告書

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

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4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

      Abstracts of the 18th Asia-Pacific Vibration Conference

      巻: Vol.1 ページ: 212-213

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [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
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門D&D2019講演会
    • 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(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
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門D&D2018講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門D&D2018講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
      日本機械学会機械力学・計測制御部門D&D2017講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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