号数	ばね論文集 65 号（ 2020 年）
ページ数	pp.51-58
種類	論文
論文名	3 点曲げ大たわみに基づくヤング率および摩擦係数の同時同定法
Title	A Simultaneous evaluation of for Young’s modulus and friction coefficient by three-point bending test in large deflection mode
著者	堀辺忠志1)，木本寛2)，森孝太郎1)
Author	Tadashi HORIBE1), Hiroshi KIMOTO2),Kotaro MORI1)
抄録	本論文では、大たわみのもとで3点曲げによって得られた荷重とたわみデータから、はりのヤング率と支点の摩擦係数とを同時に同定する方法を提案する。はじめに、はりの大たわみ理論に基づいて、支点の摩擦力を考慮した3点曲げの大きなたわみ問題を解析する。次に、同定プロセスでの計算量を減らすために、楕円積分を用いて示されたたわみと荷重に関する解析解を近似多項式で表す。次に未知のパラメータを含む評価関数を最小化することにより、ヤング率と支点の摩擦係数を決定する逆解析手順を説明する。最後に、本提案手法の妥当性をピアノ線およびアクリル角棒を用いた実験データで健勝する。本研究で提案した手法に従って同定した結果は、別な実験によって得られた結果とよく一致している。このことにより、本手法の有用性が示されている。
Abstract	This paper describes a method for evaluating Young’s modulus and the coefficient of friction between a beam and supporting member by three-point bending test in large deflection mode. The result of measurement,i.e., deflection-load curves, are employed for identifying both the elastic modulus of beam and the coefficient of friction. The large deflection three-point bending test with frictional force being considered is first analyzed on the basis of the large deflection theory of beam. Then, analytical results which consist of elliptical integrals, are represented by approximated polynomials in order to reduce the calculation cost in the identifying process. Next, an inverse procedure for determining the Young’s modulus and the coefficient of friction is described by minimizing the evaluating function which includes unknown parameters. The approach is validated with experimental data using a piece of piano wire and an acrylic square bar. It is found that the present results showed good agreement with the values which are already known from the other experimental studies.
著者の所属	1)茨城大学大学院 2)元株式会社日立研究所
Belonging	1)Ibaraki University, Graduate School 2)Former Researcher of Hitachi Co. Ltd.
Key Words	Large Deflection, Nonlinear Analysis, Three Point Bending, Young's Modulus, Coefficient of Friction, Inverse Analysis