周波数・振幅依存型履歴特性を持つ免震ゴムの非線型振動特性に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650529
• Research Institution: COLLEGE OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY NIHONUNIVERSITY
• Principal Investigator: 柴田 耕一 日本大学, 生産工学部, 教授 (00059726)
• Keywords: ゴム / 非線形振動 / 履歴特性 / ばね定数 / 減衰係数 / 変位振幅 / 周波数

Research Abstract

我々は本テーマの研究用に高減衰積層ゴムの試験体を2体作成した。又、試験体の作成と実験のために「東洋ゴム工業」の協力を得た。結果、ゴムの非線形特性を解析するための貴重な履歴ループを得る事が出来た。
実験は次の小型試験体を用いて行われた。
a)面圧:50kg/cm^2以内、外径:180phi、内径:45phi、厚さ:3.41mm、層数:51、形状率:S_1:9.9,S_2:0.78。
b)面圧:100kg/cm^2以内、外径:130phi、内径:40phi、厚さ:2.82mm、層数:33、形状率:S_1:7.98,S_2:0.97。
実験は次の3つのパラメータを変化させて行われた。
1)周波数:0.1〜2Hz
2)軸力:2.4〜9.5ton
3)振幅:1〜30mm
以上のパラメータにしたがって実験を行った結果、以下の成果を得る事が出来た。
I.免震用積層ゴムの復元力特性をべき関数型復元力モデルに置き換えて、非線形の振動特性(ばね剛性K,減衰係数C)を求める事が出来た。その新しい手法の妥当性を確かめる事が出来た。
II.振幅の依存性に関して、振幅が増加するとC,Kは徐々に小さくなる。
III.周波数が高くなるとCは小さくなるが、KはCほど変化しない。
IV.軸力を上げるとCは増加するが、Kは減少する。この傾向は他のパラメータに関係なく云えた。
以上4項についての詳細が明らかとなった。我々は免震用積層ゴムの振動特性についてさらに振幅の大きい、非線形の大きい範囲を研究中である。現在、本研究の成果について発表準備中である。

Research Products

• [Publications] 柴田耕一他3名: "ゴムの減衰に関する研究" 日本機械学会機械力学・計測制御講演論文集. A. 79-83 (1993)
• [Publications] 柴田耕一他2名: "ゴムの振動特性に関する研究(周波数及び変位振幅依存型の非線形振動特性)" 日本機械学会論文集C編. 59巻564号. 144-150 (1993)
• [Publications] 柴田耕一他2名: "ゴムの振動特性に関する研究(振動応答特性)" 日本大学生産工学部第26回学術講演会. 29-32 (1993)
• [Publications] 柴田耕一他2名: "免震用積層ゴムの振動特性に関する研究" 日本大学生産工学部第26回学術講演会. 37-40 (1993)