傾斜した振動系に対する二振子(ボール)動吸振器の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550213
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 佐藤 秀紀 金沢大学, 工学部, 教授 (90019745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宗 義林 金沢大学, 工学部, 助手 (00345604) ; 小松崎 俊彦 金沢大学, 工学部, 助手 (80293372) ; 岩田 佳雄 金沢大学, 工学部, 教授 (90115212)
• Keywords: 動吸振器 / 二振子 / 傾斜振動系 / 非線形パラメトリック励振 / 最適化

Research Abstract

任意方向から加振を受ける振動系に対する簡便な制振機構の開発を目的として,鉛直平面内で任意方向に傾斜した1自由度系が傾斜方向に強制加振を受ける系について,二つの振り子による動吸振器(一つは上下鉛直運動に対するパラメトリック励振を利用したもの.他の一つは左右水平方向に対する通常の動吸振器)を付加した系の応答を解析し,数値計算を行って動吸振器としての最適条件を見いだすとともに,実験モデルを製作し,実験により数値結果の妥当性を検証することを目的とする.
今年度は数値計算により最適パラメータを求めると共に,実験モデルを製作し,予備的実験をおこなった.得られた結果は以下の様である.
(1)傾斜1自由度系が傾斜方向の変位加振受ける場合に対し,二振子動吸振器を取り付けた運動方程式を求めた.方程式は振り子の一般的回転を許している為,非線形パラメトリック励振系となる.
(2)運動方程式より,RK法を用いて数値計算により定常応答解を求め,その振幅応答曲線の最大ピーク値を最小化すること,および応答曲線の面積を最小化することを考慮して,二振子の減衰比の最適値を求めた.傾斜角α=0°,3°,60°,90°の場合について検討した.
(3)実験モデルを製作し,予備的実験を行なって製作した系と数値モデルとの比較を行った.その結果,概略,数値計算モデルとの対応が可能であることを確認した.
次年度には振り子に減衰を取り付け,最適な動吸振器特性を持つ系を実験的に明らかにしたい.なお,振り子の代わりにボールを利用する系についても検討する.

Research Products

• [Publications] 佐藤秀紀, 岩田佳雄, 小松崎俊彦, 荘 義林, 山田崇史, 小川孝吉: "二振子動吸振器による傾斜振動系の制振特性"日本機械学会北陸信越支部第40期総会・講演会講演論文集. 175-176 (2003)