#author("2023-07-28T11:23:07+09:00","default:kouzouken","kouzouken") #contents -https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/oopun.html *2023年度 [#gcdc2255] **説明 [#k9ff907c] ***ミルフィーユ [#e509c7c6] これは、3Dプリンタで木材みたいな材料を作れないかっていう研究です。 木材みたいに向きによって固さの違う材料を異方性って言うんです。 木材は、せん断変形って言って、こんなふうに(分厚い概要集のせん断変形を見せながら)、 長方形が平行四辺形になるみたいに(角度が)変形しやすいんです。 そういう材料を3Dプリンタで作れないかっていう研究です。 もっと詳しく聞きたそうだったら: この研究室では、橋とか色んな構造のシミュレーションをやってますけど、 シミュレーションっていうのは、ちょっと条件を変えると答えがぜんぜん変わってしまったりするので、 実物や模型で実際に実験してみて(シミュレーションと比較する)ということは大事です。 複雑な構造の模型や試験体をつくるのは難しいですが、 コンピューターで3Dモデルをつくってさえしまえば、3Dプリンタでそのままの形を印刷することができます。 金属みたいな異方性のない構造物なら、3Dプリンタで形を再現することができれば十分かもしれませんが、 木材みたいな異方性のある構造物の試験モデルは、異方性も再現できる必要があるわけです。 なので、異方性も再現した試験体モデルを作れないかという研究です。 ***振り子 [#kb084701] これ、見たことありますか。YouTubeとかで「15個の振り子」で検索するといっぱいヒットすると思います。 こうやって揺らすと27秒(15個の場合、12個は21秒)で、まと元に戻るように長さを調整しています。 角振動数って聞いたことありますか。 単振動の式で$\sin\omega t$とか$\cos\omega t$みたいなの見たことないですか。 あれが単振動の式なんですが、その$\omega$が角振動数です。 $\sin$か$\omega$かというのは、重りがどの位置にいるときを時刻0とするかで変わってくるだけなので、 どうでもいいんですが、重りの位置は、$\sin\omega t$とか$\cos\omega t$みたいな式で表されるから、 (パネルが近くにあるなら、パネルの$\cos(\omega_{1}t+\Delta\omega t)$の$\Delta\omega t$を指しながら、 隣り合う振り子の位相差がちょうど$2n\pi$になれば、隣り合う振り子どうしの重りの位置がそろうということです。 なので、隣りどうしの振り子の角振動数の差(パネルがあるなら、「この$\Delta\omega$ですね」)が、 ぜんぶ同じになるように、振り子の長さを調整してあるんです。 もっと聞きたそうだったら:こういう長さの調整は、計算しないとわからないんですが、 手で計算するのはなかなか難しいです。(ちょうどいいところを見つけるのに、何回も計算しなくちゃならないので)。 なので、何回も同じ計算を繰り返したりするときは、プログラムを組むと便利です。 あそこのパソコン(ノート)で、振り子のシミュレーションをやらせてます。 なんか変な音楽が鳴ってますが、これは、振り子の位置とドレミファの音階を対応させた音楽です。 まあ、遊びですけど、 プログラムが組めるようになると、音楽に限らず、色々と遊びの幅が広がります。 **展示予定 [#l6415c33] -虹橋 --大型:7連ぐらいで組み立てておく --小型:テーブル上に「虹橋を組み立てよう!」コーナーを設置、バケツに水、雑巾 --その隣のPCのSalome-Meca上に虹橋モデルを表示(テーブル1個でいけるのでは) -振り子 --15個の振り子(高校生が近づいてきたときに、実験室前の通りで揺らして興味を引く用。揺らしたい人には揺らしてもらう) --12個の振り子(15個のとは、反対側で同様に興味を引く用) ---2016年度の近藤さんのメモで調整。キャスターの壊れているものなど、購入して交換。 --HPのノートPC(Windows)の10進BASICで、 [[振り子シミュレーション:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/programoj/#basic]]を動かしておく。 と同時に、[[15個の振り子の動きの主題によるミニマル・ミュージック:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/programoj/#minimaru]] も連続再生で流しておく。2019年度のオープンキャンパスのときに使ったノートPCが残ってれば、これらの設定がすべて残っているのだが、 コロナのときに小川さんに使ってもらってたキーボードの故障したやつ(もう使えない)かもしれない。 --[[15個の振り子パネル:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/pdf/huriko.pdf]] -3Dプリンタ --柴田さんのミルフィーユを随時、印刷しておく --隣のパソコンのSalome-Mecaでミルフィーユのモデルを表示 --15個の振り子シミュレーションのノートPCはその隣におけるかと **設置 [#o15c414e] -テント2個 --左:虹橋 --右:3Dプリンタ他 -テーブル2個 --テーブル左(虹橋組み立てコーナー、虹橋モデルSalome) --テーブル右(3Dプリンタ、ミルフィーユSalome, 振り子シミュレーションノートPC) -来場者数記録用ホワイトボード(今 実験室にあるやつを外に出すだけでいいか) -パネル --[[構造研の紹介:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/pdf/kenposu23.pdf]](今、廊下に出しているやつでいい) --[[虹橋の紹介:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/pdf/nizi.pdf]]、[[大判A0印刷用pptx:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/pdf/nizia0.pptx]] --[[15個の振り子の紹介:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/pdf/huriko.pdf]]、[[大判A0印刷用pptx:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/pdf/huriko_a0.pptx]] --[[3DプリンタをFEMの精度検証に使う研究の紹介(柴田さんのスライドの1枚め、5枚めを並べる):https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/pdf/miru.pdf]]、[[大判A0印刷用pptx:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/souzou/pdf/mirua0.pptx]] --[[床版開閉式木橋の紹介:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/oikawa/motiagesyouban.pdf]]、[[大判印刷用pptx:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/oikawa/motiagesyouban.pptx]] *2016年度 [#xafbb59c] **オープンキャンパス [#ue709995] -[[近藤さんが計算した振り子長さ:http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2015/kondo/opencampus/huriko.html]] --去年、評判がよくなかったので、変えた方がいいと思います。 (近藤) -[[その他のメモ:http://k2.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/pukiwiki/?%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%97%E3%83%B3%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%B3%E3%83%91%E3%82%B9]](学内のみアクセス可)