2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24560267
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
吉村 卓也 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (50220736)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 振動騒音 / モード解析 / 構造変更 / 感度解析 / 実稼働解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機械稼働中における低振動化，低騒音化は強く求められている．特に，稼働状況においては振動源から対象物に作用する入力特性の把握が困難な場合や，入力箇所や自由度が不明であることが多い．本研究では，このような場合に把握困難な入力特性は未知のままで，振動騒音低減ための構造変更箇所を簡便に見出す方法を提案した．
応答評価量が音圧である場合の提案法の手順は，[1]騒音評価点をスピーカ加振し，構造物の振動応答（加速度）を周波数応答関数（FRF）として計測する．[2]機械稼働中に評価点音圧と構造物上の加速度のクロススペクトルを計測する．この両者の積が構造物の応答点に質量を付加した際の質量付加の感度となる．感度とは構造物のある点に質量を付加した際の応答変化を付加質量で微分したものであり，着目点の敏感度を示す指標となる．構造変更特性は具体的には，剛性付加，質量付加，減衰付加等であり，いずれの付加に対しても基本的にはFRFを用いて感度を評価することができる．
減衰付加については，粘性減衰を仮定した場合の減衰付加感度解析を導いた．これは，剛性付加感度解析と類似の形で表されることを確認した．さらにCAE上の感度解析としては，剛性比例型の比例粘性減衰を対象に減衰付加感度を定式化した．これは要素単位で感度を評価することができるために，CAEモデルを用いた評価法としては有用である．
本研究で提案した感度解析法は，機械の稼働状況において構造対策箇所が見つけられることが特徴である．しかし感度が高い部位，低い部位が生ずる理論的根拠を考察することは，力学的メカニズムを把握するという観点からも重要である．最終年度には，この点にも考察を加え，例えば質量付加感度の大小は，各部位の応答に対する質量寄与の大小と密接に関わっていることが分かった．
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