| 研究課題/領域番号 |
11460119
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業機械学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
井上 英二 九州大学, 農学研究院, 助教授 (00184739)
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| 研究分担者 |
稲葉 繁樹 佐賀大学, 農学部, 助手 (50223227)
宮本 眞吾 日本大学, 生物資源科学部, 助教授 (20174211)
橋口 公一 九州大学, 農学研究院, 教授 (10038250)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | 農用ゴム履帯走行部 / 動ばね定数 / 粘性減衰係数 / パラメータ同定 / ガウス・ニュートン法 / レーベンベルグ・マルカート法 / 走行抵抗 / 力学モデル |
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| 研究概要 |
まず、従来までの研究代表者による研究成果から路面走行時のゴム履帯走行部の振動モデルは、時間領域で変化しうるフーリエ級数表示した動ばね定数と粘性減衰係数を並列に組み合わせたフォークトモデルで構築され、本モデルを基にした微分方程式(振動方程式)により振動特性を予測することが立証されている。そこで、実測値をより精度良く予測するため、ゴム履帯のばね定数k並びに粘性減衰係数cのフーリエ級数表示されたハーモニクス(展開)係数を非線形最小二乗法の中で比較的計算容易なガウス・ニュートン法を用いて係数パラメータの同定を行った。その結果、k及びcについてそれぞれ個別に順次同定を行った場合には、展開係数の2項目までは解が収束することが確認された。しかしながら、kとcを同時にしかも必要パラメータ数10個を全て同定しようとすると発散し、同定不能であった。そこで、改良策として、最急降下法とガウス・ニュートン法の折衷的手法であるレーベン・マルカート法の適用を試みた。本同定法は初期誤差が大きく、同定対象のパラメータ数が比較的多い場合に収束性が良好であると言われている。同定の結果、10個のフーリエ級数パラメータは全て同時に収束可能となり、安定した収束状態を維持しうることが確認された。次に、ゴム履帯走行部に関する3次元力学モデルを用い、転輪の履帯に対する転動抵抗を組み合わせた走行抵抗シミュレーションを行い、履帯走行装置の実機にて測定した走行抵抗の実測値と比較した結果、定量的な一致が見られるとともに走行抵抗を減少させうる設計パラメータとして転輸配置が挙げられることが理論的に証明された。以上の研究成果を踏まえ、ゴム履帯走行部が発生する振動・走行抵抗を設計段階で理論的にしかも定量的に予測しうる設計理論が構築しえたと判断する。
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