研究紹介

非線形振動解析・積層複合構造物の振動特性

有限要素法による非線形振動解析の低次元化

板やシェルなどの薄い構造要素が大きく弾性変形するとき，その挙動は幾何学的非線形性を考慮した弾性論によらなければ正しく知ることができません．従来の解析的手法は，境界条件の制約が大きく，複雑な形状や境界条件を有する連続体の非線形振動解析は，有限要素法などの数値的解法に頼らなければなりません．当研究室では，有限要素法をベースとし，極めて効率的な低次元モデルを導出する手法の確立，さらには非線形振動制御への応用にも取り組んでいます．

図3.1　主共振応答と背骨曲線

図3.2　非線形ノーマルモード

積層複合構造物の振動特性

複合材料（FRP，CFRPなど）は比剛性／比強度に優れ，積層構造とすることによって構造の強度特性をかなり自由に設計できます．また，複合材料は金属材料に比べて優れた減衰特性も有します．そこで，基礎理論と解析方法および振動特性の最適設計に関する研究を行っています．また，複合材料の振動特性の温度依存性などについても研究しています．

図3.3　CFRPシート

図3.4　振動特性実験装置