エネルギー条件に立脚した自己同期現象の原理解明と振動機械の合理的設計法の構築

阐明基于能量条件的自同步现象原理并构建振动机械合理设计方法

• 批准号: 22H01432
• 负责人: 森 博輝
• 金额: $ 8.57万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01432/
• 关键词: 自己同期現象; 非線形振動; 自励振動; エネルギー; 安定性

本研究課題の目的は，散逸エネルギー条件と自己同期エネルギー条件を記述する2本のエネルギー的な条件式に立脚した解析により，2個の不釣り合いロータ（回転型振動子）に生じる自己同期現象の原理を解明するとともに，この現象を用いた振動機械の合理的な設計手法を構築することである．これまでに，振動搬送機に相当する3自由度系，不釣り合いロータを搭載する剛体が直交する2方向に並進自由度を有する4自由度系，および剛体が直交方向の並進自由度に加えて回転自由度も有する5自由度系に対して，以下の検討を行った．まず，3自由度系については実験装置を作製し，被搬送物を載せていない基本的な状態に関する実験と解析を実施した．その結果，実験結果と解析結果はよく一致しており，実際の振動機械に近い構造を有する系においても，上述の2本のエネルギー条件式を用いてパラメータが自己同期現象の特性に及ぼす影響を見通しよく把握できることが示された．その過程では，本研究課題で整備を進めている解析手法を用いることによって，自己同期現象発生時の振動数だけでなく系の振幅についても見通しよく把握できる可能性が高いことが新たにわかった．4自由度系については，円運動するシェーカー等の振動機械に対応する実験装置の作製を進めるとともに，それと並行して解析手法の拡張（エネルギー条件式の導出ならびにそれを用いた解析の定式化）に関する予備検討を実施した．これらはいずれも順調に進捗しており，4自由度系に対する本格的な検討に取りかかる準備が完了しつつある．5自由度系については，解析面における検討を先に進めた．その結果，この系に対してもエネルギー条件に基づく解析手法を問題なく拡張できることを確認できている．

The purpose of this study is to describe the conditions for the generation of spontaneous synchronization and the conditions for the generation of spontaneous synchronization, and to analyze the two conditions for the generation of spontaneous synchronization. The vibration conveyor corresponds to a 3-DOF system, a 4-DOF system, and a 5-DOF system. 3 degrees of freedom system is used to control the basic state of the object being transported. The results of the analysis are consistent with those of the actual vibration mechanism. The above two basic conditions are used to determine the characteristics and effects of the synchronous phenomena. This research topic is to prepare for the development of analytical techniques, such as the number of vibration systems at the time of occurrence of synchronous phenomena, the amplitude of vibration systems, and the possibility of grasping them. 4. The degree of freedom systems, such as the vibration mechanical systems, and so on, are highly probable. The method of parallel analysis is discussed in detail. 4 degrees of freedom system for the analysis of this case, the preparation is complete. 5 degrees of freedom system for the analysis of this case, the analysis of this case, the preparation is complete. As a result, this system is based on the condition that the problem is solved and the problem is confirmed.