業績情報

• Numerical study on transient response of the bowed string
  Miwa SUEDA; Yohei ONODA; Chiharu TADOKORO; Hiroki MORI; Ken NAKANO; Takuo NAGAMINE
  Mechanical Engineering Journal, 巻：12, 号：2, 2025年03月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
  Japan Society of Mechanical Engineers, 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1299/mej.24-00441
  DOI ID：10.1299/mej.24-00441, eISSN：2187-9745
• Controlling windscreen wiper vibration through yaw angle adjustments: a study of dynamic contact behavior using fluorescence observation
  Chiharu Tadokoro; Hiroaki Kobayashi; Miwa Sueda; Takuo Nagamine; Sorin-Cristian Vlădescu; Tom Reddyhoff; Ken Nakano
  Frontiers in Mechanical Engineering, 巻：10, 2024年11月, ［査読有り］
  Friction-induced vibration in the wiper system of passenger cars not only causes impaired visibility as a result of uneven water film distribution on the windscreen surface, but also leads to noise problems by transmitting vibrations as sound to the passengers. In this study, a novel experimental apparatus was developed to simulate the wiper system, enabling the change in normal support stiffness and the precise adjustment of the yaw angles of a shortened rubber blade and its flexible base relative to the drive direction of a glass plate. The use of fluorescence observation provided a significant advantage, enabling precise measurements of the position of the rubber blade tip and the water film thickness in the contact area of the rubber blade and the glass plate during operation. In conjunction with this, an accelerometer and a gap sensor were employed to measure the normal and tangential motions of the support structures, respectively. This comprehensive setup allows for precise control of blade support conditions, and provides accurate measurement for motions of rubber blade and support structures, making it a powerful tool for investigating friction-induced vibration in the wiper system. The experimental results clearly demonstrated the effectiveness of applying large yaw angles to both the rubber blade and the flexible base in suppressing friction-induced vibration, resulting in smooth motion at any drive speed. These findings have the potential to improve wiper performances under actual operating conditions.
  Frontiers Media SA, 英語, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.3389/fmech.2024.1471045
  DOI ID：10.3389/fmech.2024.1471045, eISSN：2297-3079
• Effect of damping and rotor moment of inertia on stability of self-synchronization for two unbalanced rotors　　　　　　　　　　　　　　　
  Hiroki Mori; Miwa Sueda; Kousuke Shiroshita; Takahiro Kondou
  Journal of Sound and Vibration, 巻：570, 開始ページ：118103, 終了ページ：118103, 2024年02月, ［査読有り］
  Elsevier BV, 研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1016/j.jsv.2023.118103
  DOI ID：10.1016/j.jsv.2023.118103, ISSN：0022-460X, 共同研究・競争的資金等ID：49581914;49581915
• Analytical study of self-synchronization in two unbalanced rotors based on energetic conditions　　　　　　　　　　　　　　　
  Miwa Sueda; Hiroki Mori; Takahiro Kondou
  Journal of Sound and Vibration, 巻：521, 2022年03月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
  When self-synchronization occurs in a system in which several nonlinear self-excited oscillators with different natural frequencies are coupled, the frequencies of all of the oscillators are entrained due to their interaction. Although many researchers have examined the characteristics of this phenomenon, the mechanism has not yet been completely clarified. This paper treats a system comprising two co-rotating unbalanced rotors fixed to a rigid body and derives the two energetic conditions satisfied by energy dissipated in damping and energy transferred in the system from the energy integration of the equations of motion. Using these two conditions and the approximation of constant angular frequency, methods for obtaining an approximate solution and for deriving the existence limit of this solution are proposed. The two methods clarify the parameter effects on the phenomenon efficiently and are expected to contribute to the clarification of the mechanism and the application to vibration machines.
  研究論文（学術雑誌）
  DOI：https://doi.org/10.1016/j.jsv.2021.116618
  Scopus：https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85123028494&origin=inward
  Scopus Citedby：https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85123028494&origin=inward
  DOI ID：10.1016/j.jsv.2021.116618, ISSN：0022-460X, eISSN：1095-8568, SCOPUS ID：85123028494

• ポンピング動作の力学的考察　　　　　　　　　　　　　　　
  末田 美和; 田所 千治; 長嶺 拓夫; 佐藤 勇一
  Dynamics and Design Conference 2024/第67回理論応用力学講演会, 2024年09月
  2024年09月 - 2024年09月, 日本語, 口頭発表（一般）
• Numerical study on the transient response of a bowed string　　　　　　　　　　　　　　　
  Miwa SUEDA; Yohei ONODA; Chiharu TADOKORO; Hiroki MORI; Ken NAKANO; Takuo NAGAMINE
  The 17th International Conference on Motion and Vibration & The 20th Asia-Pacific Vibration Conference, 2024年08月
  2024年08月 - 2024年08月, 英語, 口頭発表（一般）
• 多自由度支持系で発生する自己同期現象の解析および実験的検証　　　　　　　　　　　　　　　
  久保山 徳聖; 森 博輝; 末田 美和; 宗和 伸行; 井上 卓見
  Dynamics and Design Conference 2023, 2023年08月
  2023年08月 - 2023年08月, 日本語, 口頭発表（一般）
  共同研究・競争的資金等ID：49581915
• 回転型振動子の自己同期現象に関するエネルギー的考察（振幅の推定）　　　　　　　　　　　　　　　
  末田 美和; 森 博輝; 宗和 伸行; 井上 卓見
  Dynamics and Design Conference 2023, 2023年08月
  2023年08月 - 2023年08月, 日本語, 口頭発表（一般）
  共同研究・競争的資金等ID：49581914;49581915
• The Effect of Damping on Self- Synchronization in Two Unbalanced Rotors　　　　　　　　　　　　　　　
  Miwa Sueda; Hiroki Mori; Takahiro Kondou
  The 19th Asia Pacific Vibration Conference, 2022年11月
  2022年11月 - 2022年11月, 英語, 口頭発表（一般）
• 回転型振動子の自己同期現象に関するエネルギー的考察（印加電圧の影響）　　　　　　　　　　　　　　　
  末田 美和; 森 博輝; 近藤 孝広
  第66回理論応用力学講演会, 2022年06月
  2022年06月 - 2022年06月, 日本語, 口頭発表（一般）
• 回転型振動子に発生する自己同期現象（エネルギーバランスに基づく解析）　　　　　　　　　　　　　　　
  末田 美和; 森 博輝; 近藤 孝広
  日本機械学会 九州支部 第75期総会・講演会, 2022年03月
  2022年03月, 日本語, 口頭発表（一般）
• 回転型振動子の自己同期現象に関するエネルギー的考察（不釣り合い量の影響）　　　　　　　　　　　　　　　
  末田 美和; 森 博輝; 近藤 孝広
  Dynamics and Design Conference 2021, 2021年09月
  2021年09月 - 2021年09月, 日本語
• 回転型振動子の自己同期現象における重力の影響　　　　　　　　　　　　　　　
  城下 皓亮; 末田 美和; 森 博輝; 近藤 孝広
  日本機械学会 九州支部 九州学生会第52回学生員卒業研究発表講演会, 2021年03月
  2021年03月, 日本語, 口頭発表（一般）
• 回転型振動子の自己同期現象に対する自由度の影響（エネルギー的考察）　　　　　　　　　　　　　　　
  末田 美和; 近藤 孝広; 森 博輝
  Dynamics and Design Conference 2020, 2020年09月
  2020年09月 - 2020年09月, 日本語, 口頭発表（一般）
• Energetic Consideration on the Occurrence Condition of Self-Synchronization in Two Unbalanced Rotors　　　　　　　　　　　　　　　
  Miwa Sueda; Takahiro Kondou; Hiroki Mori
  The 18th Asia Pacific Vibration Conference, 2019年11月
  英語, 口頭発表（一般）
• 回転型振動子の自己同期現象に関するエネルギー的考察（回転方向の影響）　　　　　　　　　　　　　　　
  末田 美和; 近藤 孝広; 森 博輝
  Dynamics and Design Conference 2019, 2019年08月
  2019年08月 - 2019年08月, 日本語, 口頭発表（一般）
• 回転型振動子の自己同期現象に関するエネルギー的考察　　　　　　　　　　　　　　　
  末田 美和; 近藤 孝広; 森 博輝
  日本機械学会 九州支部 第72期総会・講演会, 2019年03月
  日本語, 口頭発表（一般）

• 2018年09月 - 現在, 日本機械学会

• 初期状態が自己同期現象に及ぼす影響のエネルギー的考察　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 研究活動スタート支援, 2023年08月31日 - 2025年03月31日
  末田 美和, 埼玉大学
  配分額（総額）：2860000, 配分額（直接経費）：2200000, 配分額（間接経費）：660000
  2つの回転型振動子を搭載した機械システムに発生する自己同期現象について，初期状態が及ぼす影響を数値的に検討した．まず，1自由度並進系に2つのDCモータが搭載された解析モデルを設定し，ルンゲ・クッタ・ギル法を用いて初期状態から定常状態に至るまでの挙動を求めるプログラムを作成した．定常状態には主に同位相同期，逆位相同期，非同期の3種類があり，これはシューティング法により得られる周期解と比較することで判定した．その後，2つのモータの初期位相を変化させて数値解析を行い，静的平衡状態で系が静止している状態から2つのモータにそれぞれ電圧を印加することで，初期状態から定常状態への遷移を調べた．
  数値解析を行った結果，2つの振動子のパラメータが等しい，あるいは近い値を取る場合には，初期状態と定常状態における2つの振動子の位相関係は同様のものとなることが確認できたが，2つの振動子のパラメータが異なる場合には初期状態とは異なる定常状態の位相関係が求められた．また，同位相同期から逆位相同期へと同期パターンが切り替わる初期状態においては非同期状態や倍数次同期などが確認され，一部の初期値においては初期状態と定常状態の対応関係が明瞭に見られない領域があることが示唆された．また，初期状態が自己同期現象に与える影響を実験的に検証するために，解析モデルに対応した実験装置の設計を行った．以上の研究から得られた知見は初期状態が自己同期現象に与える影響の解明だけでなく，自己同期現象を応用した振動機械の効率的な設計への寄与が期待できる．
  課題番号：23K19088
  論文ID：44053258, 講演・口頭発表等ID：49582697
• エネルギー条件に立脚した自己同期現象の原理解明と振動機械の合理的設計法の構築　　　　　　　　　　　　　　　
  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2022年04月01日 - 2025年03月31日
  森 博輝; 末田 美和; 宗和 伸行, 九州大学
  配分額（総額）：13390000, 配分額（直接経費）：10300000, 配分額（間接経費）：3090000
  本研究課題の目的は，散逸エネルギー条件と自己同期エネルギー条件を記述する2本のエネルギー的な条件式に立脚した解析により，2個の不釣り合いロータ（回転型振動子）に生じる自己同期現象の原理を解明するとともに，この現象を用いた振動機械の合理的な設計手法を構築することである．令和5年度の研究においては，不釣り合いロータを搭載する剛体が直交する2方向に並進自由度を有する4自由度系および剛体が直交方向の並進自由度に加えて回転自由度も有する5自由度系に対して，以下の検討を行った．
  4自由度系については，上述の2本のエネルギー条件式の導出を行った上でそれを用いた解析を実施し，「回転型振動子の相対的な回転方向」と「剛体の直交2方向の並進自由度に関する振動特性の異方性」が自己同期現象の特性に与える影響について検討を行った．これらはいずれも自己同期現象を振動機械に応用する際に重要となるパラメータであり，令和4年度までに取り扱った3自由度系では検討が不可能だったものである．検討の結果，これらは自己同期現象が発生するパラメータの範囲と発生時の振動特性に非常に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった．また，高精度な数値解との比較を通して，上記の影響は本研究で導出した2本のエネルギー条件式によって見通しよく把握できることがわかった．さらに，検証実験を実施したところ計算結果は実験結果とよく一致しており，本研究で扱っている解析モデルが十分な精度を有していることが検証できた．
  5自由度系については，実際の振動機械に近い構造の装置を作製して，発生する自己同期現象の特性を網羅的に調べる予備実験を実施した．これは令和4年度までに扱った5自由度系よりも若干複雑な（しかしながらより一般的な）系である．現在はこの5自由度系に対して解析の準備を進めている．
  課題番号：23K22703
  論文ID：44053258, 講演・口頭発表等ID：49582737

• 日本機械学会 関東支部 第31期総会・講演会　　　　　　　　　　　　　　　
  その他
  日本機械学会, 2025年03月03日 - 2025年03月04日
  学会・研究会等
• Dynamics and Design Conference 2024/第67回理論応用力学講演会　　　　　　　　　　　　　　　
  その他
  日本機械学会, 2024年09月03日 - 2024年09月06日
  学会・研究会等