Reduction in the Amplitude of the Primary Resonance Combined with the Parametrically Excited Horizontal Oscillation in a High-Tc Superconducting Levitation System

Abstract

高温超電導磁気浮上系には,磁石が非接触,低減衰で安定浮上する特徴がある (1).そのため,非制御の機械シ ステム支援機構やエネルギー損失が極めて少ない機構への応用が期待され,例として高温超電導磁気浮上列車,電 力貯蔵用フライホイールなどが挙げられる (2)−(5).しかしながら,実際に支持機構として利用する際,低減衰系と なることから,系のダイナミクスが支持力である電磁力の非線形性に影響され得る.また,低減衰ゆえに共振振 幅が増大しやすいという問題がある.当研究室では,電磁力の非線形の影響による多自由度連成の問題に関して, 支持力の非線形性を考慮に入れた非線形動力学的な立場からの連続体の研究 (6),超電導磁気軸受で支持された回 転体における非線形現象に関する研究 (7) などを行ってきた.特に,田中ら (8) は高温超電導磁気浮上系における 剛体の並進・回転運動の非線形相互作用を数値計算,実験にて確認した.以上のように高温超電導磁気浮上系で 発生する非線形連成現象,振動特性を明らかにすることで,応用上,問題になり得る現象を予想することが可能 となる.また,高温超電導磁気浮上系の共振振幅の低減に関する研究も行われている.田口ら (9)はオートパラメ トリック動吸振器を用いることで,共振点の数を増やすことなく主系の共振が低減され得ることを数値的、解析 的に確認した. 本研究では,浮上体自身の多自由度の非線形相互作用を利用して,動吸振器を新たに付加することなく浮上体