無重力下と重力下での粉粒体ダンパの状態遷移を特徴づけるパラメータの統一的理解
零重力和重力下表征粉末和颗粒阻尼器状态转变参数的统一认识
基本信息
- 批准号:21K03959
- 负责人:
- 金额:$ 2.5万
- 依托单位:
- 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
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究では、重力下および無重力下において加振された粉粒体ダンパ中の粉粒体の状態遷移についての統一的な理解を得るために、離散要素法を用いた数値シミュレーションを実施する。既に3次元の大規模シミュレーションを行うためのプログラムは完成しており、テストを終えている。現在本研究の主題である粉粒体の状態遷移についての、粒子半径、反発係数、加振の振幅、振動数等のパラメータを広範囲に変えた大規模シミュレーションを実施している。また、粉粒体ダンパ内の粉粒体粒子の運動の様子を3次元の動画として可視化するプログラムも作成した。これまでに既に大規模シミュレーションを実施するための計算サーバーを購入し、ハード・ソフト両面における計算環境を整え、安定的に運用することができている。同時に、より理論的な取り扱いが簡単な無重力下の粉粒体ダンパの状態遷移について理論研究を行っている。加振の振幅が小さいときの粉粒体が高密度の層をつくる状態について、1粒子モデルに基づいて、粉粒体ダンパの周波数応答に関する理論的解析を行っている。理論の予測と数値シミュレーションの結果を比較し、モデルの有効性を検証している。また、加振の振幅を大きくしていったときに現れる粉粒体が容器全体に広がった気体的状態についても、粉粒体からなる気体の弾性体としての特徴を考慮したモデルを構築し、粉粒体ダンパの周波数応答に関する理論的解析を行っている。こちらについても理論と数値シミュレーションの結果を比較し、モデルの有効性を検証している。
In this study, the unified understanding of the state transition of powder particles in gravity and gravity is achieved by using the discrete element method. In addition to the large-scale development of the three-dimensional environment, the project will be completed in the future. The main theme of this study is to implement the state transition of particles, particle radius, reflection coefficient, vibration amplitude, vibration number, etc. 3-D animation and visualization of the motion of particles within the particle body This is the case for large-scale implementation of computing services, procurement of software, consolidation of computing environments, and stabilization of applications. At the same time, the theoretical study of particle state transition in weightlessness is carried out. A theoretical analysis of the relationship between the amplitude of vibration and the frequency of particle vibration is carried out. The results of theoretical prediction and simulation are compared. The amplitude of vibration is large, and the state of particles in the whole container is large. The characteristics of particles in the container are considered. The theoretical analysis of the frequency response of particles is carried out. The results of this study were compared with those of the previous study, and the effectiveness of the study was verified.
项目成果
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