開学40周年記念事業

文字サイズ
検索

学部・大学院

ホーム > 学部・大学院 > 教員紹介 > 機械工学系 > 河村 庄造(かわむら しょうぞう)

河村 庄造(かわむら しょうぞう)

所属 機械工学系
兼務 人間・ロボット共生リサーチセンター
安全安心地域共創リサーチセンター
職名 教授/機械工学系長/機械・構造システム工学専攻主任
専門分野 機械力学 / 計算力学
学位 工学博士(名古屋大学)
所属学会 日本機械学会 / 計測自動制御学会 / 自動車技術会 / 日本臨床バイオメカニクス学会 / バイオメカニズム学会
E-mail kawamura@me
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://dynaweb.me.tut.ac.jp
研究者情報リンク 研究者情報

研究紹介

機械力学(振動工学)を基礎とした動的解析,設計に関する研究を行っている.
(A) 機械・構造物の診断・逆問題に関する研究
 ・動作中の機械に作用する外力の同定
 ・外力同定を援用した異常診断
 ・逆問題・診断のためのモード解析法の開発
 ・伝達経路解析(TPA)・実稼動TPAの改良
(B) 振動・騒音解析及び制御に関する研究
 ・機械で用いられる締結要素の高精度モデル化
 ・衝撃を伴う機械の振動・騒音解析と低減
(C) スポーツ工学およびヒューマンダイナミクス
 ・動作中の人体の力学モデルの構築
 ・下肢−スポーツサーフェスの連成解析

テーマ1:人工物(機械・機器・構造物)の診断・逆問題に関する研究

概要
回転機械実験装置

 設計通りに正しく作られた機械であっても、運転中に何らかの異常が発生すると、設計段階では予想していなかった振動が現れ、機械の損傷を引き起こす可能性があります。そのため、異常が発生した場合に測定された振動情報を利用して異常原因を診断することが重要です。ここでは、あらかじめ診断対象機械の数学モデルを構築しておき、それに基づいて診断を行う「モデルベース診断」に着目し、診断精度を向上させるために、外力の高精度推定、外力同定を援用した独創的な診断手法の構築、数学モデルの不確定性の考慮、非線形現象への展開を行っています。
関連業績:S.kawamura, J.Yamamoto, H.Minamoto, Model-based diagnosis approach for a beam structure using the modified mathematical model, Journal of System Design and Dynamics, Vol.5, No.2, pp.306-319.

キーワード

振動工学、非線形振動、逆問題・診断、最適設計

テーマ2:振動・騒音解析及び制御に関する研究

概要
締結要素の高精度モデル化

 高性能な機械・機器を作り出すためには、運転中に発生する振動を、設計段階で高い精度で予想する必要があります。近年のCAE技術の進歩によってCADデータからかなり精度良く振動現象を予測できるようになりましたが、さらに精度を向上させるためには、機械要素同士をつなぐ締結要素や、力を伝達する要素の高精度なモデル化が必要です。そのため実験と有限要素解析を組み合わせた研究を行っています。
 また機械や構造物の振動や騒音を抑制するため、主にパッシブ制御に関する研究を行っています。そのための基礎として、振動抑制のために用いられる各種ゴム材料の振動減衰能に関する研究や、衝撃によって発生する振動や騒音の抑制に関する研究を行っています。
関連業績:S.Kawamura, S.Ito, T.Yoshida, H.Minamoto, Isolation effect of a dynamic damper and a trench on ground vibration caused by a construction machine, Applied Acoustics, Vol.72, No.4, pp.151-156.

キーワード

振動工学、実験モード解析、有限要素法、パッシブ制御、動吸振器

テーマ3:スポーツ工学およびヒューマンダイナミクス

概要
走行時の着地衝撃力

 スポーツ動作の一例として走行を取り上げ、ヒトとスポーツ環境に関する研究を行っています。走行中の人体の特徴点の移動を計測し、人体を多自由度質量・ばね・減衰モデル、剛体・リンクモデル、筋骨格モデルでモデル化し、走行の特徴を評価しています。またスポーツサーフェスにも注目しており、特にランナーズ障害を予防するための人に優しい走路について研究しています。
 一方、ヒトの歩行に伴う幾何学的な情報、例えば関節角度ほぼ周期的な信号ととらえ、そのデータを非線形解析することによって歩行の特徴抽出を行い、リハビリテーションへ応用する研究を行っています。
関連業績:H.Yukawa, S.Kawamura, K.Kobayashi, Two-dimensional cushioning characteristics of sport surfaces, Sports Technology, Vol.3, issue 1, pp.26-33.

キーワード

スポーツ工学、ヒューマンダイナミクス、人体モデル、逆動力学、疾患診断

担当授業科目名(科目コード)

プロジェクト研究 / 振動工学 / 機械工学実験 / 応用振動工学 / モード解析特論/ 機械システム特論

その他(受賞、学会役員等)

新しい振動解析手法の開発:離散解析手法(セルラー・オートマトン法など)を用いた波動解析・非線形振動解析、部分構造合成法を援用した非線形振動解析
新しい逆問題解析:境界要素法逆問題解析における適切化手法の開発 など


ページトップへ