研究課題/領域番号 |
16K06169
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
機械力学・制御
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研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
研究代表者 |
山川 淳也 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (10546138)
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研究分担者 |
吉田 秀久 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (00332635)
江藤 亮輔 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 助教 (20761480)
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研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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キーワード | 車輪 / 駆動力 / 剪断力 / すべり線 / 砂 / 流動 |
研究成果の概要 |
砂質土上の車輪走行を解明するため,複数個の荷重計を車輪踏面に連続して配置した剛性車輪を製作し,走行実験により車輪接地面の応力分布,牽引力などのデータを収集した。また,透明な側壁を通して粒子画像速度測定法(PIV)で砂の流動を観察し,砂質土内部の変形を有限要素法で数値的に解析した。剪断ひずみの大きい領域が車輪下のある深さに発生して,接触面前方まで進展する現象が見られ,剪断ひずみが増大する領域との接触で車輪表面の応力が増加する傾向にあることが分かった。剪断ひずみが増大する領域は帯状のすべり線となるが,PIVにおける砂粒子の流動速度差が大きい境界とは必ずしも一致しなかった。
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自由記述の分野 |
車両工学
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
砂質土などの軟らかい地面での車両走行において,車輪やタイヤなどの走行装置と地面による相互作用は重要な問題である。車両重量の支持力や前進のための駆動力の発生は車輪と地面の相互の関係によるが,軟らかい地面と車輪の接触によるこれらの力の発生原理が十分に解明できている訳ではない。軟らかい地面では,土砂粒子を後方に排除して車輪が著しく沈下すると走行抵抗は増加して十分な推進力が得られない。本研究は,車輪と地面の相互作用による土砂の変形・流動と車輪を前進させる駆動力の発生の関係について解析しており,砂質土などの軟らかい地面での車両走行性を向上させることに貢献する。
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