2003 Fiscal Year Annual Research Report
モード解析とウェーブレットによるクラックの検出・位置特定と故障診断システムの開発
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14550215
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
石田 幸男 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10092991)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高 行男 中日本自動車短期大学, 自動車工業科, 教授 (80141399)
劉 軍 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70345924)
井上 剛志 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (70273258)
長坂 今夫 中部大学, 工学部, 助教授 (60102779)
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| Keywords | 回転軸 / クラック / 疲労 / 共振現象 / 振動診断 |
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| Research Abstract |
回転機械においては周期的な力が常に加わるため,疲労によりクラックが発生して大事故につながる恐れがある。このクラックの発生を,振動特性の変化を観察することにより検出する方法を研究した。
弾性軸に1個の円板を取り付けた回転軸系の実験装置を製作した。弾性軸に切り欠きをつくり,それと正確に同じ寸法の部材をいれてクラックと同じばね特性を実現した。まず,クラックが発生したときの定常応答に共振曲線が不つりあいによってどのように変化するかを調べ,不つりあいの方向により不安定領域がでるなど,著しい変化を生じることを確認した。次に,ボイスコイルモータを用いた加振装置を作り,一定回転速度で軸を回転している状態で加振し,その周波数応答をしらべた.その結果,クラックに起因する新しい共振現象が発生することが明らかとなり,これに注目すればクラックの発生を検出できることが分かった.
つぎに,FEMモデルにより,クラックの大きさと位置により発生する共振の大きさおよび振動スペクトルがどのように変化するか調べた.その結果,クラックの大きさと位置によって,発生するスペクトル成分の割合が変化することが分かったので,それに関するデータベースをつくれば,加振実験によりクラックの大きさと位置を検出することが可能であることをあきらかにできた.
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