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Fatigue strength evaluation for bolt-nut connections having slight pitch difference considering incomplete threads of nut
Get PDFProceedings of 4th International Conference on Fracture Fatigue and Wear, FFW 2015, Ghent University, Belgium, 27-28 August 2015The high strength bolts and nuts are widely used in various fields. In this study the effect of slight
pitch difference is considered when the nut pitch is αμm larger than the bolt pitch. In the first place, the fatigue experiment is conducted with varying pitch difference. The results show that the fatigue life is
extended to about 1.5 times by introducing the suitable pitch difference under the high stress amplitude.
Next, the detail observation is performed on the fractured specimens including the fractured positions and
the crack configurations. It is found that the fractured positions and the crack distributions vary depending on the pitch difference. Finally, to clarify the improvement mechanism of the fatigue strength, the finite element method is applied to calculate the stress amplitude and mean stress at each bolt threads, and the
incomplete threads at the nut ends are also considered to obtain the accurate analytical results
Molecular dynamics study on condensation/evaporation coefficients of chain molecules at liquid-vapor interface
Get PDFThe structure and thermodynamic properties of the liquid–vapor interface are of fundamental interest for numerous technological implications. For simple molecules, e.g., argon and water, the molecular condensation/evaporation behavior depends strongly on their translational motion and the system temperature. Existing molecular dynamics (MD) results are consistent with the theoretical predictions based on the assumption that the liquid and vapor states in the vicinity of the liquid–vapor interface are isotropic. Additionally, similar molecular condensation/evaporation characteristics have been found for long-chain molecules, e.g., dodecane. It is unclear, however, whether the isotropic assumption is valid and whether the molecular orientation or the chain length of the molecules affects the condensation/evaporation behavior at the liquid–vapor interface. In this study, MD simulations were performed
to study the molecular condensation/evaporation behavior of the straight-chain alkanes, i.e., butane,
octane, and dodecane, at the liquid–vapor interface, and the effects of the molecular orientation
and chain length were investigated in equilibrium systems. The results showed that the condensation/evaporation behavior of chain molecules primarily depends on the molecular translational energy
and the surface temperature and is independent of the molecular chain length. Furthermore, the orientation at the liquid–vapor interface was disordered when the surface temperature was sufficiently
higher than the triple point and had no significant effect on the molecular condensation/evaporation behavior. The validity of the isotropic assumption was confirmed, and we conclude that the condensation/evaporation coefficients can be predicted by the liquid-to-vapor translational length ratio, even for chain molecules
On the Nonlinear Stabilization Problem via Quadratic Immersion Part I: Sigma/Pi-systems and biased solutions of driver-type systems.
No full textBased on our recently issued paper on Quadratic Immersion (QI), (also said 'exact quadratization') for nonlinear control systems, the present work aims to define the main features of a possible new approach in nonlinear control, able to exploit the structural properties of a quadratized system in order to design global, statefeedback-
regulators, with an exponential, and tunable, performance, for a meaningful class of nonlinear systems. The paper is divided into two parts. In the Part I we go through the
properties of QI and explore the possibility of writing explicitly the solution for the class of the, so called, Sigma/Pi-systems. The main result consists in showing that, under certain conditions, Sigma/Pi-systems are always forward complete, and the solution can be calculated at the steady-state
Development of a Shock Test Method Suitable for Nano-Satellites
Get PDF九州工業大学博士学位論文 学位記番号:工博甲第392号 学位授与年月日:平成27年3月25日第1章 序論||第2章 試験機の製作||第3章 衝撃試験||第4章 衝撃試験特有の課題解決に向けた取り組み||第5章 総括近年、世界各地で超小型衛星（50kg 以下）の開発が盛んに行なわれている。超小型衛星は低コスト・短納期という特徴があるが、それは地上民生用の既製品（以下、COTS品）を利用することで成し遂げられることが多い。COTS 品は宇宙用に設計されたものではない。宇宙環境試験は、超小型衛星の信頼度向上に重要な役割を担っている。宇宙環境試験では、振動・衝撃・熱真空・熱サイクルなど、さまざまな種類の試験を行う。
その中でも衝撃試験は、最も実施困難な試験のうちの一つで、未だ確実な手法が確立できていない。これらの状況から、超小型衛星用の衝撃試験機の開発が、超小型衛星市場の拡大や、信頼性の向上に繋がる急務であると判断し、研究・開発を進めるに至った。本論文の第１章では、研究背景や衝撃試験の評価方法のレビューを行い、ロンチャ―側・衛星開発者それぞれの立場における試験目的を説明している。ロンチャ―側が衝撃試験を行う目的の根幹にあるものは、主衛星の相乗りが基本である超小型衛星が、構造破壊や誤作動によって主衛星へ被害を及ぼさないことを確認することである。衛星開発者側の試験目的は、ロンチャ―の要求事項を満たすこととも言えるが、打ち上げや衛星分離によるダメージに耐え、無事に宇宙へ届けたいという思いも当然持っている。よって打ち上げ前に、衛星機能が衝撃環境に耐え得るかを確認することは、大いに意義のあることである。以上に加えて、超小型衛星向けの衝撃試験機がどのような要素を持つべきなのか考察を行い、最終的に、低コスト、衝撃レベルのコントロールしやすさ、再現性の良さを満たした試験方法の開発を、本研究の目的として定義している。
第2 章では、衝撃試験機にどのようなタイプがあるかレビューを行い、超小型衛星用
として最も適している試験方法を考察している。その中でも衝撃レベルの調整の自由度
が大きい「機械的インパクト試験方式」が、最も超小型衛星に適していると判断した。
その結果から、同じ「機械的インパクト試験方式」に分類される、コンパクトハンマー
式やMO（前野・小口）バルブ式衝撃試験機(以下MO バルブ式)を製作したので、その
紹介を行う。また、衝撃計測のプログラムとして、市販品は非常に高価な上にフルオー
トで計測・解析等ができない。そこで、汎用の計測制御ソフトであるLABVIEW®を用
いて計測プログラムを作成した。この計測プログラムの特徴や使用方法についても説明
する。
第3 章では、第2 章で製作した2 つの試験機とさらにもう1 機（吊り上げ型錘落下式）を加えた3 機で、衝撃試験を行った結果を記載する。衝撃試験はダミー衛星を用いており、衝撃レベルの評価を行うベース部分及び、及びダミー衛星内部の衝撃レベルを比較し、考察を行った。その結果から、吊り上げ錘落下式が300Hz 以下で、衝撃レベルが不足しやすいこと、コンパクトハンマー式は、衝撃レベルを十分満足できる反面、300Hz～2000Hz で若干強めに出る傾向にあること、MO バルブ式が最もコントロールしやすい試験機であることを示している。
第4 章では、実験とCAE(Computer Aided Engineering)解析の両方を比較検討することで、衝撃試験の問題点として挙げられる、低周波側の衝撃レベルを制御する手段を考案した。CAE 解析では、主に300Hz 以下の領域において実験値と解析値の比較を行った。その結果、衝撃レベルを判断する計測位置（衛星を設置するベース板）において、CAE解析値は実験値を最大約11％の誤差で再現できた。このように、先ず解析の精度を確認した上で、別の境界条件に応用した。本論文では、衛星を設置するベース板の摩擦係数に着目し、摩擦係数を変化させることで衝撃レベルを制御することを考えた。CAE解析を行った結果、300Hz 以下の低周波側において衝撃レベルが変化することが示され、仮説が実証された。
第5 章では、本論文の総括を行い、コストや衝撃レベルのコントロール性や再現性の観点から、超小型衛星に適した衝撃試験方法は、MO バルブ式を用いたものであることを結論づけている。また、CAE 解析の今後の可能性についても言及した上で、今後の研究の方向性についてもまとめている
ステレオ視方式三次元距離センサーLSIの高性能化に関する研究
Get PDF九州工業大学博士学位論文 学位記番号:情工博甲第302号 学位授与年月日:平成27年3月25日第1章 序論||第2章 三次元センサーによる距離検知技術||第3章 三次元距離センサーLSIの高集積化||第4章 相関信号鮮明化機能搭載三次元距離センサーLSI||第5章 広ダイナミックレンジイメージセンサー搭載三次元距離センサーLSI||第6章 距離検知精度向上三次元距離センサーLSI||第7章 総
拡張 scaled particle theory から導出した剛体球系における直接相関関数の解析表現
Get PDF九州工業大学博士学位論文（要旨） 学位記番号：情工博甲第306号 学位授与年月日：平成27年9月25
A Study on the Attitude of the Small Municipalities toward the Necessity of City Master Plan - Based on a Questionnaire survey in Kyushu Region -
Get PDF本研究は，都市マスタープラン(都市MP)未策定の小規模自治体に絞ってそれらにどのような傾向があり，その上で，未策定自治体が都市MPの必要性をどのように考えているかを分析した．具体的には，九州地域内において，未策定自治体の人口，都市計画区域等の基礎的特徴を把握し，次いで，アンケート調査により都市MPに対する考え方を把握した．この結果，1)都市MP策定の優先度，必要性は必ずしも高くなく，都市MP不在でも実務に支障がない場合が多い，2)総合計画や区域MPを代替措置とする場合がある，3)合併や都市計画道路の見直しが策定の契機になることが多い，4)都市の将来像確定や住民周知の重要性は認識されているが，それが策定契機とはなりにくいこと等が明らかになり，小規模自治体において都市MPの位置づけ，必要性を再検討する必要があること等を示した．
This paper analyzes the attitudes of the municipalities toward the city master plan. It firstly overlooks the relation between the institution of the city master plan and the population, the scale of the city planning area, etc., in Kyushu region. Then, it conducted a questionnaire survey over the municipalities without the plans, to analyze their attitudes toward the plan. The major findings are, for the small municipalities, 1) the priority and necessity of the city master plan is not high and such municipalities do not have obstacles to conduct city planning project, 2) the revision of the city planning projects and the municipal mergers may become the important opportunity of the plan institution, 3) the role of the city master plan should be reconsidered for such municipalities
Probabilistic Prediction in Multiclass Classification Derived for Flexible Text-Prompted Speaker Verification
Get PDF22nd International Conference, ICONIP 2015, Istanbul, Turkey, November 9-12, 2015So far, we have presented amethod for text-promptedmultistep speaker verification using GEBI (Gibbs-distribution based extended Bayesian inference) for reducing single-step verification error, where we use thresholds for acceptance and rejection but the tuning is not so easy and affects the performance of verification. To solve the problem of thresholds, this paper presents a method of probabilistic prediction in multiclass classification for solving verification problem.We also present loss functions for evaluating the performance of probabilistic prediction. By means of numerical experiments using recorded real speech data, we examine the properties of the present method using GEBI and BI (Bayesian inverence) and show the effectiveness and the risk of probability loss in the present method