号数	ばね論文集 62 号（ 2017 年）
ページ数	pp.49-55
種類	論文
論文名	和弓における非線形変形特性の解析（エラスチカ理論の適用）
Title	Analysis of Nonlinear Deformations in Japanese Bows （Application of Elastica Theory）
著者	大槻敦巳1)，大島成通1)
Author	Atsumi OHTSUKI1),Shigemichi OHSHIMA1)
抄録	伝統的な日本の和弓は非常に柔軟性の高い竹と木で構成された複合（クラッド）材料である。和弓は、長さに沿って異なる曲率半径と異なる断面積を有する複数の円弧要素で構成されている。和弓の使用に当たっては3つの段階がる。まず、単独の弓は無負荷のフリー状態にある、それから、弦を張ることによって元々の形状から逆の曲率に曲げ拘束され、その後、弦に負荷を掛けることによって様々な形状に変化するのである。西洋のアーチャリーと形状が似ているが、和弓は左右対称でなく、また、弓に手を添えるグリップ位置が弓の中心から外れているため、和弓の変形特性と動的挙動は非常に複雑である。近年は、こうした柔軟な和弓の示す大変形挙動の解析が弓や矢の設計の観点から、学術的、工学的両面でかなりの注目を集めている。そこで、本研究は、大変形を示す和弓を非線形柔軟はりと見做して簡単なモデルを構築し、エラスチカ理論によって導出しただ円積分に基づくシミュレーション結果の詳細を占めしたものである。こうした解析から、いくつかの興味深い、貴重な情報が得られた。一方、ここで提示した大変形理論の適用性確認のため、弓を模した柔軟性PVCはり試験片を用いて大変形実験を行った。実験結果は解析理論結果とかなりよく一致した。したがって、本論文の解析は、和弓の設計改善に有用であり、また、本研究はスポーツレジャーの分野における和弓の新技術開発に有効であると思われる。
Abstract	Traditional Japanese bows are composite (clad) materials made up of bamboo and wood with very high　flexibility. Each bow is composed of multi arcs with different radius of curvature and cross sectional　areas along with the length. In using the Japanese bows there are three stages. At first the bow is free　standing, then, it is constrained negatively using the chord. The bow is then loaded to form various　shapes. Although the shape of archery is similar, Japanese bows are not symmetrical, and the grip is　off center, therefore, the characteristic and dynamics of Japanese bows are very complicated. In recent　years, large deformation analyses of the flexible bows have attracted attention considerably because of　both analytical and technological interests in the design of bows and arrows. In this study, the details　of the simulation results of Japanese bows obtained in using a simplified model treated as a nonlinear flexible beam with a large deformation are presented using the elliptic integral derived from Elastica　theory. From this investigation, some interesting and valuable information are obtained. Furthermore,　using a flexible thin PVC beam specimen, a large deformation experiment is performed to confirm the　applicability of the large deformation theory proposed here. The experimental results closely matches　that of the theoretical values. Therefore, this analysis is useful in improving the design of bows. This　study would be useful to develop technique of Japanese bows in the field of the so-called sports-leisure.
著者の所属	1)名城大学大学院
Belonging	1)Meijo University Graduate school
Key Words	Japanese bow, Archery, Simulation, Nonlinear Analysis, Large deformation, Elastica