2000 Fiscal Year Annual Research Report
モード解析と信号処理によるクラック検出とその位置特定に関する研究
| Project/Area Number |
12650227
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
石田 幸男 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10092991)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北岡 征一郎 鳥取大学, 工学部, 教授 (00023234)
井上 剛志 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70273258)
|
|---|
| Keywords | 回転体の振動 / クラック / 振動診断 / 非線形共振 / 疲労き裂 |
|---|
| Research Abstract |
回転機械の軸に周期的に加わる力のため,疲労によって発生するクラック(き裂)を,発見するための方法を検討した.今年度は以下の研究を行った.
(1)実際の回転機械を模擬した弾性軸・円板系の実験装置を作成した.円板は中央からはずれた位置に取り付けてあるので,このロータ系は4自由度となる.(2)弾性軸には半円形状のクラックが作ってある.したがって,ロータの変位の方向によってクラックが開閉し,その結果,剛性の方向差が生まれ,軸は非線形ばね特性をもつ.(3)この実験装置では,ビエゾ素子あるいは磁気力により,不つりあい力とは別に,外部から任意の周波数の外力が加えられるようになっている.(4)いくつかの回転速度で回転軸系を運転しておき,さらに外部から加えた外力の周期を広い範囲で掃引して,発生する各種の非線形共振現象を調べた.その結果,数々の特徴ある振動現象が発生することを確認した.(5)クラックのない対称回転軸とクラックのない偏平軸で同様な実験を行い,そこで発生した各種の共振現象と上記のクラック軸で発生する共振現象を比較し,クラックが原因で発生する共振現象を明らかにできた.(6)クラックの大きさ,位置と,モード別の発生のし易さについても検討した.(7)以上の結果を数値シミュレーションと理論解析によっても確認した.
|
