ウェーブレット変換を用いた非線形振動解析とその工学的応用に関する研究

小波变换非线性振动分析及其工程应用研究

基本信息

批准号：
07750087
负责人：
堀一成
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Takuma National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度における本研究の研究実績は以下のとおりである。1.本研究の第一の目的であった、非線形振動に対する数値シミュレーション技法の開発の成果について述べる。要求した設備備品費により、ワークステーション(DEC Alpha Station 200 4/100)を購入し、シミュレーションソフトウェアの開発をおこなった。その最も根幹となる部分は、振動系をあらわす連立非線形微分方程式の時間発展を計算する部分と、その得られた計算結果を解析する部分である。時間発展を計算する部分は、以前の研究で、FORTRANにより作成されていたプログラムを、本研究の対象系にあわせた形にC++言語に置き換えることによって得た。また、計算結果の解析部分は、特に色々な信号解析手法に柔軟に対応したプログラムが作れることと、対象とする系が変化した場合でもプログラムが再利用できることを目標にして、オブジェクト指向に基づき、C++言語によってクラスの形にプログラミングした。現時点では、ポテンシャルに3次と4次の非線形性を持つ系と、SINH関数の非線形性をもつ系に対するシミュレーションを行い、信号処理方法としてウェーブレット変換を用いるクラスを開発し、実行した。その結果、ソリトンと考えうる波形が抽出できた。2.第二の目的である、上記のプログラムを、一般振動系に応用した結果について述べる。研究代表者が一般校費によって購入したスピーカを解析の対象とし、上記プログラムによって、インパルス応答波形を解析し、各ユニットの位相関係を最適化する実験をおこなった。以上の結果は、論文の形にまとめるには、いまだデータが不足しているのが現状であるので、さらに現在も、実験と解析を進めている。

本研究今年的研究成果如下。 1. 我们将讨论非线性振动数值模拟技术的发展成果，这是本研究的第一个目的。使用要求的设备成本购买了工作站（DEC Alpha Station 200 4/100），并开发了模拟软件。最基本的部分是计算代表振荡系统的联立非线性微分方程的时间演化部分，以及对所获得的计算结果进行分析的部分。计算时间演化的部分是通过将之前研究中用FORTRAN编写的程序替换为C++语言，以适合本研究目标系统的形式获得的。另外，计算结果的分析部分是基于面向对象的方法，目的是能够创建灵活支持各种信号分析方法的程序，并且即使目标系统发生变化，程序也可以重复使用。使用C++语言以类的形式进行编程。目前，我们已经模拟了势能三阶和四阶非线性系统以及SINH函数非线性系统，并开发并实现了使用小波变换作为信号处理方法的类。结果，我们能够提取出可以被视为孤子的波形。 2.第二个目的是描述将上述程序应用到一般振动系统的结果。使用上述程序，我们分析了脉冲响应波形，并使用主要研究人员使用普通学校经费购买的扬声器进行了优化每个单元相位关系的实验。目前还没有足够的数据以论文的形式总结上述结果，因此目前正在进行进一步的实验和分析。