断続外力による柔軟構造物の制振に関する研究

间歇性外力作用下柔性结构振动控制研究

• 批准号: 16760187
• 负责人: 軽部 周
• 金额: $ 1.92万
• 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 Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760187/
• 关键词: 柔軟構造物; 強制振動; 衝撃; パルス状外力; ダフィング系; 制振; 非線形振動; 応答; 制振装置; 間欠外力

本研究の目的は,外力を断続的に与えることで柔軟構造物に生じる大振幅の振動を制振させることである.柔軟構造物のモデルとして,座屈した板ばねを考える.座屈した板ばねの反力は変位の3乗に比例し,これに強制振動を与えた系をダフィング系と呼ぶ.前年度では,板ばねを用いたダフィング系の実験装置を試作し,板ばねに断続外力を与えることで振動が抑制される現象があることを実験的に確認した.しかし,振動が抑制されるメカニズムについては不明であった.また,強制外力を偏心おもりをつけたモータで与えており,強制外力の振幅が一定でないという問題があった.今年度は,前年度の問題を解消するために実験装置に加振器を用い,強制外力を正確な正弦波状にして実験を行った.今年度の装置においても前年度同様,振動が抑制される現象が生じた.周波数掃引実験を行ったところ,強制外力の周波数を増加させた場合と減少させた場合で系に生じる振動状態が変化する領域がある,すなわちヒステリシスが発生していることが確認された.更に,これまで確認されてきた断続外力による制振現象は,ヒステリシスのある周波数帯で発生していることが確認された.以上から,断続外力による制振効果のメカニズムは,「系の安定解が複数あるパラメータ領域において断続外力を与えることで,系の振動状態が振幅の大きな安定状態から振幅の小さな別の安定状態へとシフトするため」であることがわかった.ダフィング系と同様,柔軟構造物は一般に非線形系なのでヒステリシスが発生している可能性があり,本手法が有効であると考えられる.

は の purpose, this study outside を 続 に and broken え る こ と で soft structure に raw じ る vibration system of large amplitude vibration を の さ せ る こ と で あ る. Soft structure の モ デ ル と し て, a flexor し た plate ば ね を exam え る. A flexor し た plate ば ね の counterforce は - の three 乗 に proportion し, こ れ に forced vibration を and え た department を ダ フ ィ ン グ と shout ぶ. Before the annual で は, board ば ね を with い た ダ フ ィ ン グ is の be 験 device を attempt し, plate ば ね に を 続 external forces and broken え る こ と で が suppress さ れ る phenomenon が あ る こ と を be 験 に confirm し た. し か し, vibration が inhibit さ れ る メ カ ニ ズ ム に つ い て は unknown で あ っ た. ま た, forced external force を eccentric お も り を つ け た モ ー タ で with Youdaoplaceholder0, the amplitude of the forced external force <s:1> must be が でな と と う う problem があった. Our は ", the first annual の を solutions す elimination る た め に be 験 device に added oscillator を い, forced external force を right な sinusoidal に し て be 験 を line っ た. This year, the <s:1> device にお にお て て が is the same as that of the previous year, and the vibration が suppresses the される phenomenon が gives rise to じた. Line frequency sweep number lead be 験 を っ た と こ ろ, forced external force の cycle for を raised plus さ せ た occasions と reduce さ せ で た occasion is born に じ る vibrational state が variations change す る field が あ る, す な わ ち ヒ ス テ リ シ ス が 発 raw し て い る こ と が confirm さ れ た. More に こ れ ま で confirm さ れ て き た broken 続 force に よ る は system vibration phenomenon, ヒ ス テ リ シ ス の あ る cycle for 帯 で 発 raw し て い る こ と が confirm さ れ た. Above か ら, broken 続 force に よ る vibration system working fruit の メ カ ニ ズ ム は, "is の stable solution が plural あ る パ ラ メ ー タ field に お い て を 続 external forces and broken え る こ と で, large vibration amplitude の が is の き な stable state か ら small amplitude の さ な don't の stable state へ と シ フ ト す る た め" で あ る こ と が わ か っ た. ダ フ ィ ン グ と with others, Soft structure は に general nonlinear system な の で ヒ ス テ リ シ ス が 発 raw し て い る possibility が あ り, this technique が have sharper で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

間欠外力を受けるダフィング系の応答に関する研究

间歇性外力作用下杜芬系统响应研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 第55回理論応用力学講演会講演論文集
• 作者: Tomoya Niho;Tomoyoshi Horie;軽部 周
• 通讯作者: 軽部 周