| 研究課題/領域番号 |
19K04923
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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25020:安全工学関連
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| 研究機関 | 岡山県立大学 |
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研究代表者 |
大田 慎一郎 岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (90550393)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 幼児 / ベビーカー / 振動 / 理論モデル / 数値解析 / 振動特性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，ベビーカー乗車時における幼児の動的挙動を再現するための理論モデルの確立を目指す．そこで，幼児の理論モデルを構築するため，幼児－ベビーカー系の走行実験から三次元の動的挙動を把握する．「パラメータの信頼度が高い小自由度の理論モデルで幼児の動特性でどの程度再現できるのか」を検討し，幼児の動的挙動を再現するために適切な自由度の三次元の理論モデルを構築する．構築した幼児モデルにおける各部位のパラメータや解析結果と既存の成人モデルによるものと比較することで 「モデル上で幼児固有の考慮すべき点」を明確化する． さらに，理論モデルの妥当性を測定実験と比較することにより，検証する．
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| 研究成果の概要 |
ベビーカー乗車時の路面から幼児への振動は，幼児頭部への悪影響を及ぼす可能性がある．したがって，幼児が着座するシートにおいて，幼児へ過大な振動が伝達しないように考慮する必要がある．振動低減可能なシートを実現するためには，幼児－ベビーカー系の理論モデル等の理論解析に基づく最適設計が重要と考えられる．そこで，本研究では，幼児－ベビーカー系における前後・上下方向，上下・左右方向の運動を再現する二種類の理論モデルを構築した．ルンゲクッタ・ギル法を用いた数値解析結果と測定結果を比較した結果，過渡領域と周波数領域で一致していることから，理論解析結果の妥当性が検証された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
乗り物のシート着座時において，幼児の動的挙動を再現するために必要な自由度を模索し，上下・前後・左右方向の運動を解析可能な理論モデルを提案し，妥当性を示した．これにより，成人の理論モデルで用いられる剛体リンクを組み合わせ，幼児モデルを構成することで，幼児頭部の振動を再現可能であることが明らかとなった．以上の点について，学術的意義が有すると考えられる．
さらに，提案した幼児の理論モデルを用いることで，ベビーカー，チャイルドシートや幼児同乗用自転車などの幼児が着座する乗り物に幅広く適用可能である．したがって，製品の最適設計に利用可能と考えられ，社会的意義を有すると考えられる．
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