| 研究課題/領域番号 |
21K03944
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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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
土田 崇弘 東京工業大学, 工学院, 助教 (50707578)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 不規則振動 / 確率力学 / 確率論的応答解析 / 動的信頼性解析 / 確率密度関数 / 初通過破壊確率 / 非ガウス性不規則励振 / 信頼性解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
裾の広い分布(確率密度関数)にしたがう非ガウス性不規則励振が種々の工学分野に存在する．分布の裾の広がりに対応し，非ガウス性励振には稀に大励振が発生するが，これは系の破壊確率の増加を招くと推測される．しかし，大励振により実際に破壊確率がどう変化するのかは未解明である．本研究では，広範な尖度(分布の裾の広がり度合を表す統計量)をもつ励振に対し適用できる破壊確率の解析手法を開発し，さらに，励振の尖度と破壊確率の関係を調べ，大励振が系の破壊確率に及ぼす影響を解明する．本研究により，発生時には重大な事故を招きうる大励振の影響を考慮した破壊確率の評価が可能となり，工学諸分野での信頼性向上に貢献できる．
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| 研究実績の概要 |
本研究は，確率密度関数の裾の広がり度合を特徴づける4次の統計量である尖度に着目して，尖度が異なる多様な非ガウス性不規則励振の場合に適用できる機械・構造物系の初通過破壊確率の解析手法を開発し，その解析手法を用いることで，励振の尖度と系の破壊確率の関係を調べ，非ガウス性励振に特有のまれに生じる大励振が系の破壊確率をどのように変化させるのかを明らかにすることを目的としている．
これに関して，令和5年度は，令和3,4年度に実施した研究を通して完成した非ガウス性不規則励振を受ける1自由度系の初通過破壊確率の解析手法を使用して，非ガウス性励振の尖度の違いが系の破壊確率に及ぼす影響の調査を行った．具体的には，まず，励振の尖度および応答閾値の大きさを広い範囲で変化させながら，系の破壊確率を求めた．この際，励振のパワースペクトルの帯域幅と卓越振動数が系の応答特性に大きな変化を与える重要な要素であることを先行研究で確認していたため，それら2つも広範囲で変化させて解析を行った．解析結果をもとに，励振の尖度の違いによって破壊確率がどのように変化するのか，また，その変化の傾向や度合が設定した閾値の大きさおよび励振のパワースペクトルの帯域幅と卓越振動数の違いに応じてどのように変わるのかを調べた．さらに，それらの変化が生じる理由をこれまでの先行研究で得ている非ガウス性不規則励振系の応答特性に関する知見をもとに考察した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
令和5年度に予定していた「励振の尖度の違いが系の破壊確率に及ぼす影響の調査」については十分な研究を行うことができた．しかし，これまでの研究成果の整理が遅れ，結果として，予定していた本研究成果を論文投稿するまでには至らなかった．そのため，「（３）やや遅れている」と評価した．
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度に十分に行うことのできなかったこれまでの研究成果の整理を進めるとともに，論文投稿・学会発表などを通して本研究成果の発信に精力的に取り組んでいく．
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