2006 Fiscal Year Annual Research Report
高減衰合金をばね要素として用いた制振装置の設計手法に関する研究
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18560239
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shonan Institute of Technology |
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Principal Investigator |
藤本 滋 湘南工科大学, 工学部, 教授 (80386888)
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| Keywords | 制振材 / Mn-Cu合金 / 制振装置 / 動吸振器 / 減衰比 / 歩道橋 / 振動 / 地震 |
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| Research Abstract |
初年度である今年度は以下のような研究を行った.
(1)Mn-Cu合金材の減衰特性を把握するために,Mn-Cu板材の先端に錘を取り付けた片持ち梁試験体を用いた自由動試験を実施した.この結果、減衰比の振動数依存性は小さいこと,また,減衰比は強い振幅(ひずみ)依存性を有することがわかった.
(2)振動によるMn-Cu板材の繰り返し変形が減衰特性に及ぼす影響を調べるために強制振動試験を行った。変形量の異なる5種類のMn-Cu板材に対して10万回から30万回まで振動試験を行った結果、減衰比は繰り返し数が増加するにつれ低下するが、繰り返し数20万回程度を越えると,減衰比は安定する傾向にあることが明らかとなった.
(3)実際の鋼製歩道橋の振動特性を把握するための歩道橋の振動計測を行うため、電源供給システム,加速度センサー,データ収録システムなどの整備を行った。さらに、標準的な歩道橋の振動計測を行った。車両走行時および歩行者歩行時の振動計測を行った結果,歩道橋は上下方向が最も大きく振動すること,また,上下方向卓越振動数は3〜4Hzであることが明らかとなった.
(4)歩道橋に対するMn-Cu合金材を用いた動吸振器型制振装置の制振性能を調べるために,制振装置の基本設計および振動解析を実施した.まず、動吸振器最適理論を適用し、制振装置の基本設計を行った.さらに,歩道橋と制振装置の連成解析モデルを用い,歩行者振動および地震動に対する応答解析を行った.その結果,提案した動吸振器型制振装置は歩行者振動および地震動に対して,歩道橋の応答を十分低減できること,また,Mn-Cu板材の減衰特性における非線形特性の影響は比較的小さく,線形化モデルを用いた設計が可能であることが確認された.
以上のうち、(1)および(4)について機械学会関東支部総会講演会にて発表を行った。
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