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理工学部 機能創造理工学科

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曄道 佳明

 
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研究者氏名曄道 佳明
 
テルミチ ヨシアキ
所属上智大学
部署理工学部機能創造理工学科
職名教授
学位工学士(慶應義塾大学), 工学修士(慶應義塾大学), 博士(工学)(慶應義塾大学)
科研費研究者番号50262118
J-Global ID200901003632307095

プロフィール

 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

研究キーワード

 
車両工学 ,マルチボディダイナミクス ,自励振動 ,波状摩耗 ,テザー ,連成振動 ,パターン形成現象 ,ロボット ,接触力学

研究分野

 
  • 情報通信 / ロボティクス、知能機械システム / 
  • 情報通信 / 機械力学、メカトロニクス / 

受賞

 
2012年4月
日本機械学会, 日本機械学会賞 (論文),振動軌道上における高速鉄道車両の走行安全性に関する解析的研究
曄道佳明 西村和彦 森村強 曽我部潔 
 

論文

 
 
濱島豊和   西村和彦   曄道佳明   
日本機械学会論文集   81(821) 14-00255-00255-14-00255   2015年   [査読有り]
In recent years, much dynamic analysis and structural analysis have been done while considering abnormalities, such as derailment and collisions with foreign objects. In such situations, longitudinal force that exceeds design load may be applied t...
 
Shoichiro Takehara   Yuichi Kondo   Yoshiaki Terumichi   Takuya Yoshimura   
5th Asian Conference on Multibody Dynamics 2010, ACMD 2010   2 917-923   2014年
With the increasing use of the International Space Station, humans have more opportunities to work in space. In space, a mobility device that operates efficiently is needed. But, some problems must be solved. First, the human body is suspended wit...
 
Fumiya Takahashi   Shoichiro Takehara   Yoshiaki Terumichi   Kazunori Hase   Toshikazu Torigaki   
MOVIC 2014 - 12th International Conference on Motion and Vibration Control      2014年
Recently, increasing numbers of very small-sized automobiles like a personal vehicle have been developed. As the mass of such small-sized vehicles is often comparable to that of their drivers, the coupling motions between them is increasing in com...
 
Shoichiro Takehara   Takahiro Nishizawa   Masaya Kawarada   Kazunori Hase   Yoshiaki Terumichi   
Computational Methods in Applied Sciences   35 255-274   2014年   [査読有り]
With the increasing use of the International Space Station, humans have more opportunities to work in space. In space, a mobility device that operates efficiently is needed. In this research, a mobility system called the "Tether Space Mobility Dev...
 
太田衆一郎   吉岡博   村井敏昭   曄道佳明   
日本機械学会論文集   80(814) TL0181-TL0181   2014年   [査読有り]
Primary study on identifying deviations in the alignment of ground coils (ground coil irregularities) for magnetically levitated systems is conducted. The ultimate goal of this study is to introduce an active suspension system with preview in the ...

MISC

 
 
川井 郁人   竹原 昭一郎   曄道 佳明   
日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集   2016(22) "OS1303-1"-"OS1303-2"   2016年3月
In recent years, some systems which contain a floating body, such as Unmanned Aerial Vehicle (UAV) connected with a tether, are used for transportation. However, the coupling motion of the system is not easily predicted with high accuracy and may ...
 
兜森 正志   村井 敏昭   吉岡 博   曄道 佳明   
鉄道技術連合シンポジウム(J-Rail)講演論文集   2015(22) "2607-1"-"2607-4"   2015年12月
This paper proposes a method to simulate the primary bending vibration in a test stand consisting of one-third segment car body and a full-scale bogie of magnetically levitated (maglev) vehicles. The purpose of this system is to evaluate an effect...
 
HAMAJIMA Toyokazu   NISHIMURA Kazuhiko   TERUMICHI Yoshiaki   
Proceedings of International Symposium on Seed-up and Service Technology for Railway and Maglev Systems : STECH   2015 "1D23-1"-"1D23-12"   2015年11月
Behavior analysis of a coupled train under crash condition has several difficulties, because a coupled train has structural, mechanical and kinetic aspects. Many kinds of behavior can be observed when longitudinal heavy force is applied to a train...
 
NISHITANI Koichi   TERUMICHI Yoshiaki   MORI Hirotaka   SATO Yasuhiro   TAKAHASHI Katsuyuki   OKA Yasushi   
Proceedings of International Symposium on Seed-up and Service Technology for Railway and Maglev Systems : STECH   2015 "2A12-1"-"2A12-11"   2015年11月
A restraint on the wear of train wheels and rails of a railway is required to improve running safety and reduce maintenance cost. Wear is one of the problems that need to be settled in managing railway property. In order to deal with this problem,...
 
KUNIMATSU Yuki   TERUMICHI Yoshiaki   
Proceedings of International Symposium on Seed-up and Service Technology for Railway and Maglev Systems : STECH   2015 "1D25-1"-"1D25-7"   2015年11月
One method to evaluate the running stability of railway vehicles is a running test on roller rigs. In this study, we carried out running tests in order to investigate the differences in the dynamic behavior of half-body and full-body vehicle model...

書籍等出版物

 
 
曄道 佳明(担当:共著, 範囲:34-36)
朝倉書店   2011年10月   (ISBN:9784254231250)   
 
 
曄道 佳明(担当:共著)
朝倉書店   2006年4月30日   (ISBN:4254237618)   
 
曄道 佳明(担当:共著)
日新出版   2005年4月30日   (ISBN:4817302216)   

所属学協会

 
 
   
 
日本機械学会
 
   
 
日本航空宇宙学会
 
   
 
海洋調査技術学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

 
 
鉄道ネットワークの構築による貧困・教育・環境問題の複合的解決のための方法論の開発
日本学術振興会: 科学研究費助成事業
曄道 佳明 プテンカラム ジョンジョセフ 小松 太郎 山崎 瑛莉 宮武 昌史 伊呂原 隆 
研究期間: 2017年4月 - 2022年3月
 
長さ変化を伴う柔剛混在多体系動力学における統一的解析手法の確立
日本学術振興会: 科学研究費助成事業
曄道 佳明 
研究期間: 2011年4月 - 2015年3月
 
テザー宇宙ロボットの軌道上実験解析と地上試験評価
日本学術振興会: 科学研究費助成事業
能見 公博 滝 康嘉 竹原 昭一郎 曄道 佳明 吉田 俊一 
研究期間: 2008年 - 2010年
 
テザードシステムによる小型海洋探査機構の開発
日本学術振興会: 科学研究費助成事業
曽我部 潔 曄道 佳明 能見 公博 
研究期間: 2002年 - 2005年
 
伸展・回収型深海探査システムの運動解析と制御に関する研究
日本学術振興会: 科学研究費助成事業
曄道 佳明 
研究期間: 2000年 - 2001年