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衝突系に発生する階段状カオス転移現象のメカニズム解明とその工学的応用

碰撞系统阶梯式混沌转变现象的机理解析及其工程应用

基本信息

批准号：
21K03942
负责人：
軽部周
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Oita National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，振動板上を跳ねる球（バウンシングボール系）に生じる階段状カオス転移現象（ステップワイズ・クライシス）の発生メカニズム解明と，得られた知見の工学的問題への応用を目的としている．研究実施計画では「課題１：階段状カオス転移現象の発生メカニズムの解明（2021～2022年度）」，「課題２：機械装置における階段状カオス転移現象の確認（2022～2023年度）」の２つの課題を設定している．2022年度は，課題１について，階段状カオス転移現象の発生メカニズムについて詳細な解析を行い，本転移現象の発生条件が，ボールが最大到達高さに達する頻度と関連することを明らかにした．また，当初予測していたボールと振動板との衝突遍歴との関連は確認できなかった．本成果の一部は，AIP ADVANCE誌に掲載された．また，課題２について，地下鉄のパンタグラフ系を模擬した実験装置を新規製作し，階段状カオス転移現象が機械装置に発生するかについての実験的検討を開始した．以下，本研究の新規性・重要性について述べる．階段状カオス転移現象は本研究で定義した新しいカオス転移現象であり，発生メカニズムについての詳細な議論は殆ど行われていない．また，バウンシングボール系という最も単純な衝突振動系に発生する現象であるため，歯車系など他の衝突振動系にも内在している可能性がある．従って，本転移現象について得られた知見は，他の衝突振動系に広く適用できると考えられる．

The purpose of this study is to clarify the development of the phase-like shift phenomenon caused by the jump of the ball on the vibrating plate, and to obtain the knowledge of the engineering problem and its application. The research project is titled "Topic 1: The development and explanation of the phase-shift phenomenon."(2021 - 2022),"Topic 2: The second task of "Confirmation of Phased Shift Phenomenon in Mechanical Equipment (2022 - 2023)" was set up in 2022. In 2022, the first task was set up in 2022, and the occurrence of phased shift phenomenon was analyzed in detail. The occurrence conditions of this shift phenomenon were determined, and the frequency of maximum arrival was determined. The vibration plate was initially detected and the collision was confirmed. Part of this work is published in AIP ADVANCE. In the second part of the paper, the simulation of underground railway system and the new design of underground railway equipment are carried out, and the investigation of the phenomenon of phased shift and the development of underground railway equipment is started. Below, the new nature and importance of this study are discussed. Phase-like shift phenomenon is defined in this study as a new phenomenon. It is possible that the phenomenon of pure conflict vibration system occurs in the middle of the system, and the phenomenon of internal conflict vibration system occurs in the middle of the system. In the case of this phenomenon, the vibration system of conflict is applicable.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

清松東矢, 軽部周, 高坂拓司

清松洞爷、轻部修、小坂卓司

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shu Karube;Yuki Uemura;Takuji Kousaka;Naohiko Inaba;岩月勇樹，田中淑晴，小谷明，原野智哉，綿崎将大，山口康太;振動を利用した歯車加工法の開発 -工作物支持系のばね定数が表面粗さに与える影響-
通讯作者：
振動を利用した歯車加工法の開発 -工作物支持系のばね定数が表面粗さに与える影響-

Revealing the mechanism causing stepwise maximum bounce height changes in a bouncing ball system

揭示导致弹跳球系统中最大弹跳高度逐步变化的机制