曄道 佳明

　学位論文では、(1)非定常性および非線形性を考慮に入れた分布定数系と集中質量系との連成振動系、の研究を、またその後、(2)時間遅れを伴う自励振動系、(3)マルチボディのダイナミクスと制御、の研究を中心に行ってきた。その題材は、超高層用エレベータ、工作機械、高速鉄道車両、深海探査システムなどである。
(1)非定常性および非線形性を考慮に入れた分布定数系と集中質量系との連成振動に関する研究
　学位論文である「超高層用エレベータにおけるロープ・キャブ系の振動に関する研究」と題されたこの研究課題では、上端が水平加振されるロープおよびエレベータ・キャブから成る系を、長さが変化する弦と移動を伴うばね・質量系との連成振動系でモデル化し解析対象としている。長さが変化することを考慮したロープの非定常振動について、非線形時間尺度の導入により解析的近似解を導出し、ロープの共振点通過現象の物理的解釈を示した。
(2)時間遅れを伴う自励振動に関する研究
　本研究課題では、主に２つの解析対象について研究を行ってきた。一つは、円筒プランジ研削における自励振動の発生機構についてであり、いま一つは、鉄道レールにおけるコルゲーションの発生機構についてである。円筒研削における自励振動は、再生作用による励振機構を持つが、加工物回転速度に着目した自励振動の発生機構、持続機構をそれぞれ明らかにした。
　一方、鉄道レールにおけるコルゲーションにおいては、発生および成長のメカニズムを知る上で、車輪通過時の車輪、レール間の接触力変動を把握することが不可欠となる。車輪が通過する際に、前輪および後輪の振動の相互作用を明確にし、特に後輪が接触力変動に対して、抑制的に作用するのか、増長的に作用するのかという点を明確にした。また、実験装置を作製し、柔軟軌道上に発生するコルゲーションの特徴を明確に指摘した。
(3)マルチボディのダイナミクスと制御に関する研究
　各種構造物の軽量、柔軟化に対応するために、柔軟構造物の動的解析および制御に関する手法の開発が大きな課題となっている。特に、系のフレキシビリティの考慮や、制御系としての検討、および後述するような剛体の移動を伴う柔軟構造物の取扱いなどにおいて多くの検討の余地が残されており、今後益々その研究意義は増すものと考えられる。
　車輪・レール系の挙動を、フレキシブルマルチボディシステムとして捉え、柔軟構造物上講義では、学部生向けに機構学を担当していますが、特に機構の運動学、動力学の基礎に重点をおき、大学院で扱うマルチボディダイナミクスを視野に入れた内容に配慮しています。また、これから必要な設計、制御などへの融合的課題についても事例紹介を心がけています。
研究では、現在鉄道システムの運動解析、テザーシステムの運動解析と制御を重点的に行っています。共に、マルチボディダイナミクスの先端的課題を包含しており、学内外での共同研究も行っています。(研究テーマ)
機械振動におけるパターン形成現象に関する研究
車輪・軌道系の接触力変動に関する研究
テザードシステムの力学と制御に関する研究(共同・受託研究希望テーマ)
機械振動におけるバターン形成現象に関する研究