| 研究課題/領域番号 |
15K05866
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
劉 孝宏 大分大学, 工学部, 教授 (60230877)
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| 研究分担者 |
松崎 健一郎 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (80264068)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 回転体の振動 / 強制振動 / 非線形振動 / オートマチックトランスミッション |
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| 研究実績の概要 |
東日本大震災を契機としたエネルギー問題の影響で，自動車業界では，省気筒数化，ディーゼル化，高負荷低回転域からのロックアップなど様々な分野で燃費向上に関する研究開発が行われている。一方では，高出力エンジンに対するニーズが高い傾向にある。自動車用オートマチックトランスミッション（AT）では，それらのニーズに対応するにあたり，様々な振動問題に直面している。そのため，複雑化した自動車用ATの最適設計手法の開発や，分数調波振動などの非線形振動への対応が急務となっている。本研究では，それらの問題を解決するため，遺伝的アルゴリズムを用いた自動車用ATの飛躍的振動低減を図る最適設計法を確立するとともに，多発している非線形振動の発生メカニズムを解明し，その防止対策を確立することを目的としている。平成28年度は，主に，基礎実験装置による分数調波振動のメカニズム解明と防止対策の検討，最適設計を実現するための遺伝的アルゴリズムの開発および振り子型動吸振器の最適設計について研究を実施した。具体的な成果は以下の通りである。
１．基礎実験装置における分数調波振動の発生メカニズムの解明と防止対策について，基礎実験を完了した。この研究成果をD&D2016（宇部市），自動車技術会秋季大会2016（札幌市）およびMOVIC & RASD 2016（イギリス）で発表した。
２．自動車用AT実機の分数調波振動に関して，断片線形特性の多段化による防止対策について，理論的に検証し，防止対策の提案を行った。その成果をMOVIC & RASD 2016（イギリス）で発表した。
３．モード解析を考慮した遺伝的アルゴリズムの開発を完了した。
４．振り子型動吸振器の最適設計について理論解析モデルの構築を完了し，数値計算を開始した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究は，自動車用オートマチックトランスミッションの有害な振動を飛躍的に低減させるための最適設計手法および非線形振動のメカニズム解明と防止対策の検討を目的としている。平成28年度は，１．基礎実験装置による分数調波振動のメカニズム解明と防止対策の検討，２．最適設計を実現するための遺伝的アルゴリズムの開発，３．振り子型動吸振器の最適設計についての研究を目標に研究を実施した。１に関しては，基礎実験を完了するとともに，実機に対する分数調波振動の解析と対策も実施した。それらの成果を国内学会２件，国際学会２件で発表した。さらに，結合共振に関するモデル化と研究発表も行った。２に関しては，モード解析法を用いた最適設計にとどまらず，新たなトルクコンバータ要素を考慮した遺伝的アルゴリズムによる最適設計を提案することができた。３に関しては，振り子型動吸振器の最適設計について理論解析モデルの構築を完了し，数値計算を開始した。
以上の結果から，平成28年度の目標はほとんどが達成できているため，評価は，「おおむね順調に進展している」とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度は，平成27年度に完成した分数調波振動の発生メカニズムと防止対策を検討するための基礎実験装置を用いて，基礎実験および理論解析を実施して，それらの良い一致を確認した。また，遺伝的アルゴリズムによる自動車用ATの最適設計手法を開発した。平成29年度は，多段断片線形特性を用いた分数調波振動の防止対策の実験的検証，動吸振器を用いた分数調波振動の制振方法および振り子型動吸振器の最適設計法の開発について研究を実施する。具体的には，以下の１～３項目を実施する。
１．自動車用ATの実機について数値計算を完了した多段断片線形を用いた分数調波振動の対策について，基礎実験装置の改良を行うことにより，実験的に検証を行うとともに，実験機を対象とした理論解析を実施する。また，実験結果と理論解析結果との検証を行うことで，防止対策の有効性を確認する。２．分数調波振動の防止対策の一環として，基礎実験装置に動吸振器を装着するための実験装置を製作する。分数調波振動を抑制するための動吸振器の最適設計について，動吸振器の減衰比と固有振動数に着目して，実験的に有効性を検証する。また，同装置に対する理論解析を実施し，分数調波振動を抑制するための最適設計手法の検証を行う。３．構築を完了した振り子型動吸振器に対する解析モデルを用いて，自動車用ATの振動を低減するための最適な振り子型動吸振器の設計手法に関して，理論解析を実施する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究分担者との研究打ち合わせ旅費を別予算で支出することができたため残額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
動吸振器を用いた基礎実験装置の改良のための物品費および研究分担者との研究打ち合わせ旅費として使用予定である。
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