| 研究分担者 |
岡部 匡 九州大学, 工学部, 助手 (00185464)
綾部 隆 九州大学, 工学部, 助手 (50127958)
深田 悟 九州大学, 工学部, 助教授 (40110837)
末岡 淳男 九州大学, 工学部, 教授 (80038083)
吉武 裕 九州大学, 工学部, 助手 (40174916)
近藤 孝広 九州大学, 工学部, 助手 (80136522)
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| 研究概要 |
玉軸受で支持された回転体が複雑な振動を発生することは古くから知られているが, その原因は必ずしも明らかではない. 玉と転走面の間に構成されるガタ付きヘルツ接触の呈する特異な非線形ばね特性およびラジアル荷重と玉配置の相互作用に基づくパラメータ励振による特異現象であろうと考えられているが発生機構は未確認である. 理論的には, 多自由度力学系の本質的非線形振動問題の高精度計算, 実験的には工作組立て誤差による雑音的要因の分離除去が宿命的問題とされている. これらの障害を解決するため, 計算機シミュレーションを基調とする組織的な解析法の完成を目指し, 以下の成果を得た.
1.玉に作用する遠心力の非線形ばね効果を高速高精度で計算するアルゴリズム/プログラム, その一般化として陰関数の最良多項式近似問題を完成.
2.非線形力学系の定常振動解とその安定性を, 微分方程式の直接数値積分を基調として数値計算するアルゴリズム/プログラムを完成. 関連して, RKG法の精度向上と誤差推定法を完成.
3.同じ問題に対して, 調和バランス法を基調とするアリゴリズム/プログラムを完成. これら両手法を比較して利害損失を検討.
4.これらの計算法の精度を検証するために厳密解既知の非線形振動問題として, Duffing系とHelmholtz系の自由振動問題を取り上げ, 解の性質と数値計算上の諸問題を議論し正確な解を容易に計算する手順を完成.
5.関連する数値計算問題:a)逆べき級数処理, b)第1種完全だ円積分の高精度計算, c)陰関数の反復計算法(超ニュートン・ラフソン法, 超レギュラ・ファルシ法)などの問題を議論.
6.玉軸受と類似の円筒ころ軸受のばね特性を詳論.
7.最も簡単かつ基本的なロータ/玉軸受系について, ラジアル振動問題の計算機シミュレーションを行い, 適当な条件下で, 分数調波振動や不規則振動, カオス様現象が多発することを確認.
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