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J-GLOBAL ID：201502274602093680   整理番号：15A0327057

転がり案内面の動特性に関する摩擦が非線形ばね挙動に及ぼす影響

Influence of nonlinear spring behavior of friction on dynamic characteristics of a rolling guideway

著者 (6件)： SAKAI Yasunori (Dep. of Mechanical and Control Engineering, Tokyo Inst. of Technol.) ,  TANAKA Tomohisa (Dep. of Micro-Nano System Engineering, Nagoya Univ.) ,  YOSHIOKA Hayato (Dep. of Mechanical and Control Engineering, Tokyo Inst. of Technol.) ,  ZHU Jiang (Dep. of Mechanical and Control Engineering, Tokyo Inst. of Technol.) ,  TSUTSUMI Masaomi (Tokyo Univ. of Agriculture and Technol.) ,  SAITO Yoshio (Dep. of Mechanical and Control Engineering, Tokyo Inst. of Technol.)
資料名： Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web)  (Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing (Web))
巻： 9  号： 1  ページ： JAMDSM0004-JAMDSM0004 (J-STAGE)  発行年： 2015年 
JST資料番号： U0027A  ISSN： 1881-3054  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： プレ転がり領域における転がり案内面の摩擦は,ヒステリシス特性を示すことが,非線形ばねの挙動(NSB)として知られている。したがって,転がり案内面の動特性上のNSBの影響を明確にする必要がある。本論文は,転がり案内面の動特性上のNSBの影響を考察した。単純な摩擦モデルを,Masingルールに基づいて構築した。その理由は,提案した摩擦モデルは,3つのパラメータで記述できるからである。本質的に動的な特性に影響を与える要因を,明確に識別することができる。NSBの影響を明確にするために,インパルス応答,周波数応答,及び定常状態動作を数値解析によって分析した。これらの結果によると,送り方向の動特性は,唯一プレ転がり領域における摩擦の変化率に依存している。これを,形状因子nとして摩擦モデルに導入した。剛性と減衰は,摩擦の変化率がプレ転がり領域において高い場合に高い。周波数応答関数は,力従属で,その傾向はnによって変化する。周波数応答関数は,調波と高調波共振が含まれる。キャリッジが超高調波共振よりも低い周波数で励起されると,変位スパイク(象限グリッチ)が観察される。さらに,キャリッジが高調波共振周波数より低い周波数で励起されたときには,非線形性を無視することはできない。最後に,転がり案内面の実験は,解析の妥当性を証明するために行った。実験によって測定された高調波共振の共振周波数とコンプライアンスは,正確に分析結果に準拠している。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *案内装置 ,  *機械要素 ,  ばね ,  摩擦 ,  モデル ,  インパルス応答 ,  周波数応答 ,  非平衡状態 ,  数値解析 ,  応答関数 ,  照射損傷
準シソーラス用語： 周波数応答関数 ,  準定常状態 ,  *転がり案内 ,  非線形ばね ,  変位スパイク ,  摩擦モデル

分類 (2件)： 力,仕事量,圧力,摩擦の計測法・機器  (AD05050V) ,  機械要素一般  (QB01010L)

引用文献 (23件)：

• Al-Bender, F., Symens, W., Swevers, J. and Van Brussel, H., Theoretical analysis of the dynamic behavior of hysteresis elements in mechanical systems, International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol.39, No.10 (2004), pp. 1721-1735.
• Al-Bender, F. and Symens, W., Characterization of frictional hysteresis in ball-bearing guideways, Wear, Vol.258, No.1112 (2005a), pp. 1630-1642.
• Al-Bender, F. and Symens, W., Dynamic characterization of hysteresis elements in mechanical systems. I. Theoretical analysis, Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, Vol.15, No.013105 (2005b).
• Al-Bender, F., Fundamentals of friction modeling, Proceedings of ASPE Spring Topical Meeting on Control of Precision Systems, (2010), pp. 117-122.
• Futami, S., Furutani, A. and Yoshida, S., Nanometer positioning and its micro-dynamics, Nanotechnology, Vol.1, No.1 (1990), pp.31-37.

タイトルに関連する用語 (5件)： 転がり案内 ,  動特性 ,  摩擦 ,  非線形ばね ,  挙動