| 研究課題/領域番号 |
21K03939
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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 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
川口 正隆 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (90876799)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 多段部分構造モード合成 / 並列演算 / モード解析 / 非線形振動解析 / ガタ構造物 / 解析効率化 / 解析自由度 / 多段モード合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自動車等の開発では，100万節点以上の大規模な有限要素解析により，効率向上（期間，費用）に努めている．
しかし，解析モデルの大規模化に伴う解析時間の大幅な増大は大きな問題であり，短縮する為に自動多段モード合成（以下，AMLS）による振動解析が汎用構造解析コードに対して提供され普及しつつあるが，線形構造に限定されており，ガタ等の非線形要素を含む構造への展開ができない問題がある．
そこで，本研究では非線形振動系を線形構造と非線形要素に分けて，線形構造にAMLSを適用し自由度を大幅に削減した上で，非線形要素で結合する新しい振動解析法を開発し，従来法に対する解析時間の大幅な短縮化を実現する．
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| 研究成果の概要 |
自動車等の量産製品では開発期間短縮やコスト削減の為に，実規模の大規模振動解析が多用されており，解析時間の大幅な増加を抑制する為に，自動多段部分構造モード合成ソフト（AMLS）が汎用構造解析コードNASTRANに対して提供されている．しかし，線形構造物に限定され，ガタ等の非線形要素を含む複雑な構造系への展開ができない問題がある．
本研究では多段モード合成による非線形な振動解析方法を提案すると共に，小規模サンプルの実験により解析精度を実証した．更に，上記のAMLSを線形構造系に適用し，非線形要素で結合した解析プロセスを試作し，解析時間の大幅短縮を実証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自動車等の量産製品では開発期間短縮やコスト削減の為には，試作機を用いた性能や耐久性の検証実験を削減する必要があるが，実現するには従来技術的な困難性から回避されてきた非線形要素を含む振動解析法と解析環境の整備が必要である．
非線形な振動解析が一般的になれば，従来は実験経験的に定められてきた設計基準等の現象解明が進み，製品性能や耐久性向上に必要な設計改善が設計段階で可能になる．
本研究では，第一段階として市販の多段モード合成ソフト（AMLS）を利用した効率的（解析自由度，解析時間）な非線形振動解析を試行し，解析時間の大幅短縮を実証した．これにより，製品適用への環境整備を実施した．
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