長崎大学 工学部 構造工学コース

 

              吉武研究室

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                         主な研究内容                          


【電動機の制振に関する研究】

モータや発電機は電磁力により電磁騒音という高い周波数の騒音が発生することがある。動吸振器を用いる場合、不均一

質量・ばね支持・フードダンパを用いる場合など様々な制振方法を理論的に明らかにし、多数の特許を取得している.

 

【構造物の地震と渦励振の相互作用、およびその制振に関する研究】

日本では、近いうちに巨大地震が発生すると言われている。その時、風に弱い超高層ビルや塔状構造物では風による渦励

振と地震による強制振動を同時に受ける可能性が高いが、どのような振動が起こるか、制振設計はどのようにすればよいか

全く明らかになっていない。実験と数値計算から振動現象を明らかにし、最適な制振理論も構築する。

 

【機械,構造物の制振と発電を同時に行う装置の研究】

構造物の振動を防振する方法として,動吸振器,すなわち,それ自身の振動により構造物の振動を吸収する装置があるが

,吸収したエネルギーは全て捨てられているのが現状である.そこで,本研究では,この振動エネルギーを電気エネルギー

に変換し,有効利用する装置の開発を目的としている.この装置を取り付けて防振効果と発電効果が得られることにより,

建造コストの削減や消費電力の補填による資源の節約,しいては温暖化の防止などの貢献が期待できる.この装置の将来的

な適用には,それ自身の運転により振動する機械,路面の凹凸により振動する車両,風や車両の通過による建物や橋の振動

などが考えられる.

 

【歩行発電装置の研究】 特許取得

人の歩行も振動現象である.このエネルギーを利用して携帯電話や携帯端末の電力を賄うことが可能なことを歩行実験と

理論から確認し,その方式に関して特許を出願している.

 

【歯車装置の振動解析】

車の変速機等の歯車装置はかみ合う歯の枚数が周期的に変わることによる係数励振系であり,同時に歯形誤差やエンジン

からのトルク変動などが強制力として作用する複雑な振動系である.この歯車系の振動発生のメカニズムを明らかにし,防

振に役立てる研究を行っている.

 

【自励振動の防振装置の開発に関する研究】

自励振動を風洞実験装置によって発生させ,それを様々な装置で防振する研究を行ってきた.

インパクトダンパ、フラフープと発電機からなる制振装置、2スロット発電機を利用した水平振り子型動吸振器の研究を

行ってきた.

 

【非線形系の数値計算法に関する研究】

一般に非線形系の数値解析では,R.K.G.法等のいわゆる数値積分法がしばしば用いられている.しかし,これらの手法は

強い非線形性をもつ系に対しては周期解の求解に多くの時間を要し,しかも,系が不連続な特性を持つ場合には,希望の精

度の解を求めることさえできないことがある.また,周期解に限れば,近年,数値積分とニュートン法の原理を組み合わせ

た高精度のシューティング法も用いられるようになってきており,同時に,求解に要する計算時間の短縮も可能となってき

ている.研究室では,この手法の一種であり,かつ不連続系にも適用可能な高精度の手法を開発するとともに,不連続系の

振動現象,特に解の安定性における不連続現象を明らかにした.

 

                                                        

   実験映像

インパクトダンパによる

自励振動の制振

フラフープを用いた

自励振動の制振と発電

水平振り子型動吸振器による

自励振動の制振

ボールが

ない場合

ボールが

ある場合

水平振り子が

ない場合

水平振り子が

ある場合

再生(準備中)

再生(準備中)

再生(準備中)

再生(準備中)

再生(準備中)

 

  実験設備(構造工学コース共通)

vibrator_l

vibrator_s

wind_tunnel

大型加振台

小型加振器

風洞実験室

 


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