| 研究概要 |
回転機械において,各種の原因により非線形ばね特性を生じ,いろいろな非線形強制振動の共振点が発生する.これらの共振点を通過するときの非定常振動の特性を研究し,以下の結論を得た.
1.弾性軸に1個の回転体を取付けた実験装置を作成し,主危険速度において漸硬形の共振曲線を得るとともに,各種の分数調波振動,和差調波振動の共振現象が得られた.
2.現象の解析にあたり,デジタル信号処理の方法を発展させた複素FFT法を提案した。さらに,状態平面・状態空間を用いた解析,漸近法による解析なども行ない,以下の結論を得た.なお,実際の回転機械では初期条件のうち,加速開始時の回転速度と角加速度を設定できるが,軸の振れ回り軌道上の角位置を指定出来ない場合がほとんどなのでその立場から結論をまとめる:(1)主危険速度通過時の非定常振動の最大振幅は,初期回転速度と角加速度を指定すると最大振幅はひとつに定まる.そして角加速度が大きいほど,最大振幅は小さくなる.(2)1/2次分数調波振動の危険速度を通過するときの最大振幅は,初期回転速度と角加速度を指定しても最大振幅はひとつに定まらず,加速のたびに0からある値γmaxの間で変動する.このγmaxの値は,角加速度が大きいほど小さくなる.(3)和差調波振動の危険速度を通過するときの最大振幅は,分数調波振動と同様角加速度を指定しても最大振幅はひとつに定まらず,その値はふたつの値γmaxとγminの間で変化する.さらにこれらのγmaxとγminは角加速度に対して複雑に変化する.(4)初期外乱のもとで1/3次分数調波振動の危険速度を通過するとき,角加速度が非常に小さいときと大きいときに定常解につかまらずに通過できる.
3.能動的制振法として,変位に(非線形関数の形で)対応した力を加えてばね特性を補償して通過しやすくする手法の実験を始めたところであり,現在研究を継続中である.
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