残留振動（ねじり振動）の減衰について

フライホイールの角度変位について、参考URLの図3.2のような挙動をする
ことを想定なさっているものと思います。

運動方程式を解くことで、ご所望の数値は計算で求めることが可能です。
運動方程式を立てるには、次の３項目の（またはそれに対応する）パラメー
タが必要になります。
　　(1)フライホイールの慣性モーメント　（直線運動の質量に対応）
　　(2)軸のねじり剛性　（直線運動のばね定数に対応）
　　(3)軸受け等の摩擦力（直線運動においても摩擦力）

(2)の軸のねじり剛性は、ブレーキをかける部分からフライホイールに
至る軸についてのねじり剛性です。

(1)と(2)は、フライホイール及び軸の形状・寸法と材質から容易に計算で
きると思いますが、(3)の摩擦に関するパラメータは、軸とフライホイール
を支持する構造、使用するベアリングやその温度、機械の組み立て状態など
によって大幅に変化するので、単純に計算に拠ることは難しいように思いま
す。

例えば、フライホイールを回転させた状態で、駆動力を取り去り、静止する
までの回転数の減衰状況などのデータから摩擦力を求めたうえで、先の運動
方程式に代入するようなことが現実的と思います。

余計なお世話ですが、
なお、完全停止までの時間は、摩擦力のモデル化次第ですが、摩擦力を
速度に比例するように与えた場合は、回転速度がゼロに近づくにつれて
摩擦力もゼロに近づきますから、無限大という結果が出ると思います。
摩擦力のモデルを速度に依存しないものとして与えるか、回転速度が
初速の1/1000になったときに完全停止したとみなすのよう処置をすれば
有限の数字が得られるように思います。

お礼

2011/11/23 15:19

早急なご回答を頂き誠にありがとうございました。
ご教授頂いた内容を元に算出してみたいと思います。

質問者