| 研究課題/領域番号 |
25420201
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 宇部工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
藤田 活秀 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (50390498)
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| 研究分担者 |
斉藤 俊 山口大学, 理工学研究科, 教授 (10162207)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 機械力学・制御 / 解析・評価 |
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| 研究概要 |
タイヤを剛体円環でモデル化し，転動時のラグによる起振力を同定するためには，転動時に車軸に作用する力を計測する必要がある．そこで，転動実験装置の車軸の支持構造を変更して小型六分力計を内蔵させ，転動時に車軸に作用する軸力及びモーメントを計測できるようにし，転動実験によりタイヤの挙動や車軸に作用する軸力（前後力，横力，上下力）の特性を調べた．また，加振実験により車軸の支持構造変更によるタイヤの振動特性の変化についても調べた．得られた結果から，タイヤの振動特性が転動時の軸力の特性に及ぼす影響について調べた結果，以下の知見が得られた．
1．軸力の平均値は前後力と横力はほぼ0であるのに対し，上下力は押付け荷重200Nに転動による動的な力が付加されることが確認できた．更に，平均値は回転数の増加と共にほぼ直線的に増大することが判明した．
2．軸力の振幅については，ある特定の回転数で振幅が増大する共振的な現象が確認できた．スペクトルマップより共振が発生しているときの支配的な周波数を調べたところ，それぞれの軸力について2つの共振周波数を特定することができた．
3．タイヤの振動特性として，6つの固有振動数を特定することができ，モード形状から3つの面内の剛体モード（回転，上下，前後）と3つの面外の剛体モード（キャンバー，ヨー，軸）であることが判明した．
4．軸力の共振周波数とタイヤの固有振動数には相関があり，タイヤの振動特性が転動時の軸力の特性に影響を及ぼしていることが判明した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
タイヤを剛体円環でモデル化し，転動時のラグによる起振力を同定するためには，転動時に車軸に作用する力と車軸の挙動を同時に計測する必要がある．車軸に作用する力は正確に計測できるようになったが，車軸の支持構造変更により車軸の挙動がまだ正確に計測できておらず，ラグによる起振力の同定に至っていない．
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| 今後の研究の推進方策 |
転動時の車軸の挙動の計測方法を従来の車軸の曲げ歪計測による方法から，直接レーザ式変位計での計測方法に変更し，転動時の車軸に作用する力と車軸の挙動の同時計測を行う．また，接地を考慮した剛体円環モデルを用い，加振実験で得られた固有振動数から剛体円環モデルのパラメータ同定を行う．
接地・回転を考慮した剛体円環モデルで運動方程式を導出し，転動実験で得られた車軸に作用する力と車軸の挙動の計測結果から，最小二乗法を用いてラグによる起振力の同定を行う．
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