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非線形連成振動系におけるエネルギー局在理論の実験的検証

研究課題

研究課題/領域番号 26400394
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 数理物理・物性基礎
研究機関大阪大学

研究代表者

渡邉 陽介  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (30304033)

研究分担者 土井 祐介  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10403172)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード非線形局在振動 / エネルギー局在 / 周期構造 / 離散系 / 非線形格子 / 実験
研究成果の概要

非線形局在モード(ILM)の励起は今日、非線形離散周期構造における普遍的なエネルギー局在現象として認知されている。本研究では最もよく知られた非線形格子の一つであるFermi-Pasta-Ulam-β型の特性を模した非線形バネを自作、量産し、これらのバネと振動子からなる連成振動子列を作製した。加振装置を自作し、この系における移動型ILMの励起およびその伝播に関する実験をおこなった。また適切な初期形状を与えることにより定在型ILMの実証にも成功した。実験結果は力学モデルに対する数値計算の結果と良い一致を示し、実験的研究が極めて少ないILM研究の分野においてインパクトのある成果を残すことができた。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Experimental excitation and propagation of nonlinear localized oscillations in an air-levitation-type coupled oscillator array2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Mai Nishimoto, Chika Shiogama
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 8 号: 2 ページ: 146-152

    • DOI

      10.1587/nolta.8.146

    • NAID

      130005530400

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental Excitations of Intrinsic Localized Modes in an Air-Levitation-Type Coupled Oscillator Array2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Mai Nishimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of NOLTA 2016

      巻: - ページ: 686-686

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Changeover of Mobile to Stationary ILM on Excitation near a Free End of Finite Fermi-Pasta-Ulam Chains2015

    • 著者名/発表者名
      YosukeWatanabe, Koji Nakagawa, Nobumasa Sugimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of NOLTA 2015

      巻: 1 ページ: 899-901

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Excitation of intrinsic localized modes in finite Fermi-Pasta-Ulam chains driven sinusoidally at end2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Takunobu Nishida, Nobumasa Sugimoto
    • 雑誌名

      IUTAM symposium proceedings (special issue of the Proceedings of the Estonian Academy of Sciences)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 端のあるFermi-Pasta-Ulam格子の強制振動における非線形局在モードの励起2015

    • 著者名/発表者名
      西田 拓展、渡邉 陽介、土井 祐介、杉本 信正
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Nonlinear Localized Oscillations Excited in Forced Mass-Spring Chains2014

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Takunobu Nishida, Nobumasa Sugimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of NOLTA 2014

      巻: - ページ: 416-418

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Making of air-levitation-type coupled oscillator array and experiments on excitation of intrinsic localized modes2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Mai Nishimoto, Chika Shiogama
    • 学会等名
      International Workshop on Nonlinear Energy Localization in Crystals and Related Media (NELC2016)
    • 発表場所
      Kyoto International Exhibition Hall "Miyako Messe"
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Excitations of Intrinsic Localized Modes in an Air-Levitation-Type Coupled Oscillator Array2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Mai Nishimoto
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2016)
    • 発表場所
      New Welcity Yugawara(静岡県・熱海市)
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 連成振動子列における非線形局在振動の伝播に関する実験的考察2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺 陽介、泉 竣
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental excitations of ILM in the Fermi-Pasta-Ulam chains2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉 陽介
    • 学会等名
      非線形力学セミナー(第13回ILM勉強会)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気浮上を用いた連成振動子列の作成および非線形局在モードの励起実験2016

    • 著者名/発表者名
      西本 舞、渡邉 陽介
    • 学会等名
      日本機械学会 関西支部 第91期定時総会講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Changeover of Mobile to Stationary ILM on Excitation near a Free End of Finite Fermi-Pasta-Ulam Chains2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉 陽介
    • 学会等名
      日本物理学会 北陸支部 特別講演会(移動する非線形局在振動に関する研究会)
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Changeover of Mobile to Stationary ILM on Excitation near a Free End of Finite Fermi-Pasta-Ulam Chains2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Koji Nakagawa, Nobumasa Sugimoto
    • 学会等名
      2015 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2015)
    • 発表場所
      City University of Hong Kong, Hong Kong, China
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 駆動端をもつFermi-Pasta-Ulam格子における非線形局在モードの励起実験2015

    • 著者名/発表者名
      西田 拓展、渡邉 陽介、土井 祐介、杉本 信正
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Fermi-Pasta-Ulam格子における非線形局在モードの数値解析と励起実験2015

    • 著者名/発表者名
      西田 拓展、渡邉 陽介、土井 祐介、杉本 信正
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第90期定時総会講演会
    • 発表場所
      京都大学 桂キャンパス
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 端のあるFermi-Pasta-Ulam格子の強制振動における非線形局在モードの励起2014

    • 著者名/発表者名
      西田 拓展、渡邉 陽介、土井 祐介、杉本 信正
    • 学会等名
      RIMS研究集会「非線形波動現象の数理と応用」
    • 発表場所
      京都大学 数理解析研究所
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonlinear Localized Oscillations Excited in Forced Mass-Spring Chains2014

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Takunobu Nishida, Nobumasa Sugimoto
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      Luzern (Switzerland)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Excitation of intrinsic localized modes in finite Fermi-Pasta-Ulam chains driven sinusoidally at end2014

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Takunobu Nishida, Nobumasa Sugimoto
    • 学会等名
      IUTAM SYMPOSIUM 2014
    • 発表場所
      Tallinn (Estonia)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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