| 研究課題/領域番号 |
18K04033
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 愛知工業大学 |
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研究代表者 |
神谷 恵輔 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50242821)
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| 研究分担者 |
井上 剛志 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70273258)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | マルチボディシステム / 運動解析 / 零空間行列 / 拘束力 / 摩擦 / 拘束力解析 / 摩擦力 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，複数の物体がジョイントで結合されてできたマルチボディシステムに対して，冗長な拘束や特異姿勢などの拘束条件を有する場合や摩擦力などの拘束力に依存する外力が作用する場合でも，高速・高精度に解析を行うことのできる方法の開発を行った．このためのポイントは，運動方程式中に現れる拘束力を効率的に消去することおよび拘束力を効率的に算出することである．この矛盾する問題を，修正しきい値完全ピボット付きLU分解を利用して拘束ヤコビ行列に対する零空間行列を微分方程式を解いて求めることおよび必要な拘束力のみを求められるアルゴリズムを開発することで解決した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般に機械は，ジョイントで結合されたいくつかの部品から成っており，各部品は結合先の部品に対して相対運動を行う．このように，複数の部品（物体）がジョイントで結合されてできたシステムをマルチボディシステムという．マルチボディシステムの運動解析を効率よくかつ高精度に行うことは，機械の動特性を考慮した設計・開発にとって極めて重要な課題である．本研究で開発した方法は，これまでに開発されている方法や商用ソフトウェアでは解析が困難な拘束条件をもつシステムに対しても適用可能で，計算効率も高い．本研究で開発した解析法を用いることで，設計・開発の効率化，機械の高性能化につながると期待される．
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