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クラックの疲労進展も包含した回転軸系の振動解析モデルと振動診断・進展予測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23560257
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

井上 剛志  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70273258)

研究分担者 神谷 恵輔  愛知工業大学, 工学部, 教授 (50242821)
石田 幸男  名古屋産業研究所, 研究員 (10092991)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード振動解析・試験 / 振動診断 / ロータクラック / 有限要素解析 / ブルージングクラックのモデル化 / 実験的検証 / クラックの位置と深さの影響 / アクティブ診断 / ブリージングクラックのモデル化 / 振動の理論解析 / 振動診断法 / クラックのモデル化 / 実験 / 固有値解析
研究概要

以下の3つの大きな課題を実施した.
(1)[クラックロータの振動解析手法の開発」支持特性に方向差を持つオープンクラック軸の振動の理論解析手法を開発し,その妥当性を実証した.(2)[クラックモデルの構築]オープンクラックおよび軸の回転に伴いクラックが開閉するブリージングクラックの理論モデルを開発した.疲労試験により微小スリットから疲労亀裂を発生・進展させる実験治具を製作し約2年繰り返し実施した.(3)[ブリージングクラックロータの数値解析手法の開発]ブリージングクラックモデルを組み込んだFEM回転軸モデルを構築し,クラックに起因する副共振点付近の振動を高速数値計算する数値解析コードも開発した.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] オープンクラックを有する回転軸系を周期加振した際の有限要素解析2013

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編)

      巻: 79-799 ページ: 562-572

    • NAID

      130003374949

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オープンクラックを有する回転軸系を周期加振した際の有限要素解析2013

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編

      巻: 79 号: 799 ページ: 562-572

    • DOI

      10.1299/kikaic.79.562

    • NAID

      130003374949

    • ISSN
      0387-5024, 1884-8354
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ロータ系のオープンクラックの1D-FEMモデルとそのパラメータの決定法(パラメータを支配する関係式の3D-FEMソフトウェアを援用した導出)2012

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志,加藤祥典
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編)

      巻: 78-789 ページ: 1701-1710

    • NAID

      130002051430

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オープンクラックを有する回転軸系の有限要素振動解析(系の支持特性が異方性の場合の固有振動数解析と2倍周波数振動2012

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編)

      巻: 78-794 ページ: 3435-3445

    • NAID

      130002051582

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ロータ系のオープンクラックの1D-FEMモデルとそのパラメータの決定法(パラメータを支配する関係式の3D-FEMソフトウェアを援用した導出)2012

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志,加藤祥典
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編

      巻: 78 号: 789 ページ: 1701-1710

    • DOI

      10.1299/kikaic.78.1701

    • NAID

      130002051430

    • ISSN
      0387-5024, 1884-8354
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オープンクラックを有する回転軸系の有限要素振動解析(系の支持特性が異方性の場合の固有振動数解析と2倍周波数振動)2012

    • 著者名/発表者名
      永田信博, 井上剛志
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編

      巻: 78 号: 794 ページ: 3435-3445

    • DOI

      10.1299/kikaic.78.3435

    • NAID

      130002051582

    • ISSN
      0387-5024, 1884-8354
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Finite Element Vibration Analysis of a Rotating shaft System with an Open Crack by the harmonic excitation2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiro Nagata and Tsuyoshi Inoue
    • 学会等名
      IMechE C1326 - Tenth International Conference on Vibrations in Rotating Machinery
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ブリージングクラックを持つ回転軸系の有限要素モデル構築と数値シミュレーションによる検証2012

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志
    • 学会等名
      日本機械学会D&D Conference 2012講演論文集
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ブリージングクラックを持つ回転軸系の有限要素モデル構築と数値シミュレーションによる検証2012

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志
    • 学会等名
      日本機械学会D&D Conference 2012講演会
    • 発表場所
      慶應大学,東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] FEM Modeling of a rotor system with the open crack and vibration diagnosis (case of the anisotropic support stiffness)2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Inoue, Nobuhiro Nagata, and Yukio Ishida
    • 学会等名
      ASME 2011 International Design Engineering Technical Conferences Computers and Information in Engineering Conference
    • 発表場所
      Washington DC(CD-ROM)(47821)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] オープンクラックを持つ回転軸系を加振した際の振動の有限要素解析2011

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志
    • 学会等名
      日本機械学会D&D Conference 2011講演論文集
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ロータ系のクラックモデルの比較と実験的検証2011

    • 著者名/発表者名
      井上剛志,永田信博,加藤祥典
    • 学会等名
      日本機械学会D&D Conference 2011講演論文集
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] FEM Modeling of a rotor system with the open crack and vibration diagnosis (case of the anisotropic support stiffness)2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Inoue, Nobuhiro Nagata, and Yukio Ishida
    • 学会等名
      ASME 2011 International Design Engineering Technical Conferences Computers and Information in Engineering Conference
    • 発表場所
      Washington DC
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] オープンクラックを持つ回転軸系を加振した際の振動の有限要素解析2011

    • 著者名/発表者名
      永田信博,井上剛志
    • 学会等名
      日本機械学会D&D Conference 2011
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ロータ系のクラックモデルの比較と実験的検証2011

    • 著者名/発表者名
      井上剛志,永田信博,加藤祥典
    • 学会等名
      日本機械学会D&D Conference 2011
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nuem.nagoya-u.ac.jp/inouelab/research/research.html#crack

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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