構造物の回転自由度に関する周波数応答関数の推定方法の開発

• 研究課題/領域番号: 12650232
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 吉村 卓也 東京都立大学, 大学院・工学(系)研究科(研究院), 助教授 (50220736)
• 研究分担者: 玉置 元 東京都立大学, 大学院・工学(系)研究科(研究院), 助手 (60315752)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2001
• 研究課題ステータス: 完了 (2001年度)
• 配分額: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: 実験モード解析 / 回転自由度 / 周波数応答関数 / 測定技術 / 部分構造合成法

研究概要

本研究では,剛体ブロック(Tブロック)を用いた回転自由度FRFの計測法を提案し,平成12年度においては,はり構造物を対象とした基礎検討を行った.本年度行った内容を以下にまとめる.
1.測定精度の向上と適用範囲の拡大
回転自由度FRFの推定におけるランダム誤差の影響を検討した.推定精度を向上させるアルゴリズムを考案し,従来の提案法と比較することにより,測定においてランダムに混入する誤差があるとき,偏りのない高精度なFRF推定が可能であることを示した.
また従来の提案においてはTブロックを剛体と仮定していたが、より高い周波数範囲の測定を可能にするために,その弾性振動成分を考慮した推定法を検討した.
以上の検討により具体的には,はり構造物を対象として,従来の提案法では500Hzまでの測定が可能であったのに対して,約1,000Hzまでの測定が可能となった.
2.実構造物への適用
提案した回転自由度FRFの推定法を,自動車のサブフレームのFRF測定に適用し,6自由度(並進3自由度,回転3自由度)のFRFを推定した.推定されたFRFをFEMの予測値と比較することにより,その妥当牲を確認すると共に,推定されたFRFを用いてサブフレームに剛体を付加した構造変更予測を行うことにより,その有用性を示した.
3.研究のまとめ
回転自由度を考慮した新たな実験モード解析の流れを整理し,これによりFRF測定及び動的解析を行うことで,実験モード解析の適用範囲が拡張されることを示した.

研究成果

• [文献書誌] 細矢直基, 吉村卓也: "構造物の回転自由度に関する周波数応答関数の推定(自己FRF推定法の提案と基礎的検討)"日本機械学会論文集C編. 67巻657号. 1470-1477 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 細矢直基, 吉村卓也: "構造物の回転自由度に関する周波数応答関数の推定(ランダム誤差を考慮した推定法の提案とその精度評価)"日本機械学会, 機械力学・計測制御講演論文集. No.01-5(CD-ROM). (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Naoki HOSOYA, Takuya YOSHIMURA: "FRF Measurement on Rotational Degrees of Freedom of Structures"Proceedings of the Asia-Pacific Vibration Conference'2001. Vol.II. 751-756 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Naoki HOSOYA, Takuya YOSHIMURA: "Estimation of Frequency Response Function on Rotational Degrees of Freedom of Structures (Estimation of Auto FRFs and Its Fundamental Investigation) (in Japanese)"Transaction of JSME Ser.C. 67-657. 1470-1477 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Naoki HOSOYA, Takuya YOSHIMURA: "Estimation of Frequency Response Function on Rotational Degrees of Freedom of Structures (Improvement of the Estimation Method Considering Random Noise) (in Japanese)"Proc. Of the Dynamics and Design Conference 2001. No.01-5, CD-ROM. (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Naoki HOSOYA, Takuya YOSHIMURA: "FRF Measurement on Rotational Degrees of Freedom of Structures"Proc...of the Asia-Pacific Vibration Conference'2001. Vol.I2. 751-756 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 細矢 直基, 吉村 卓也: "構造物の回転自由度に関する周波数応答関数の推定(自己FRF推定法の提案と基礎的検討)"日本機械学会論文集C編. 67巻, 657号. 1470-1477 (2001)
• [文献書誌] 細矢 直基, 吉村 卓也: "構造物の回転自由度に関する周波数応答関数の推定(ランダム誤差を考慮した推定法の提案とその精度評価)"日本機械学会,機械力学・計測制御講演論文集. No.01-5(CD-ROM). (2001)
• [文献書誌] Naoki HOSOYA, Takuya YOSHIMURA: "FRF Measurement on Rotational Degrees of Freedom of Structures"Proceedings of the Asia-Pacific Vibration Conference '2001. Vol.II. 751-756 (2001)
• [文献書誌] 細矢直基,吉村卓也: "構造物の回転自由度に関する周波数応答関数の推定(精度の改善と相互周波数応答関数の推定)"日本機械学会講演論文アブストラクト集(No.006)D&D Cobference 2000. 122-122 (2000)
• [文献書誌] Takuya YOSHIMURA,Naoki HOSOYA: "FRF Estimation on Rotational DOFs by Rigid Block Attachment Approach"Proc.of 25th International Seminar on Modal Analysis. (CD-ROM). (2000)