| 研究概要 |
本研究の第一の目的は,基礎から加振を受ける構造物の動的応答が,入力の作用する方向によって,どのように変化するかを明らかにすることである.これに対して,今年度は逆L字型構造物を例に取り,この構造物の垂直2次元平面内の任意方向に基礎から振動が作用することを想定して,理論及び実験の両面から解析を行った.
まず理論解析の第一として,FEMモデルを作成して固有値解析を行い,研究代表者が提案したモード主軸を求めた.モード主軸とは,基礎加振を受ける構造物のモード特性として定義されるもので,そのモードが最大に励起される入力の作用方向を表すものである.第二には,入力を垂直平面内のある直線方向に作用するホワイトノイズと仮定して,構造物の応答が入力の作用方向によってどのように変化するかを明らかにした.この時,構造物の振動エネルギの最大及び最小となる入力の方向が,応答主軸として定義される.構造物の振動エネルギは,固有モード間では非連成であり,各固有モードの有する振動エネルギ和として表現されるために,最初に求められた各モード特性を利用して,応答主軸を求めることができることを確認した.
このような基本特性を理論的に明らかにした上で,本研究室で所有する3軸加振機を用い,逆L字型構造物に対して加振実験を行った.まず,加振方向を水平方向と垂直方向の2方向として加振を行い,それにより,理論結果との対比を行った.これにより,FEMモデルとの基本特性の対応を確認した上で,入力の作用方向を変化させ,構造物の応答の入力方向に対する依存性が理論的に予測されたものと合致することを実験的に確かめた.
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