マルチリアルタイム・スードダイナミクスシステムを用いた耐震評価装置の開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12750188
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 木村 哲也 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70273802)
• キーワード: 振動試験装置 / 動的連成 / 安定性 / 非線型サポート / 耐震試験 / 振動応答解析

研究概要

本研究では、複数個のダンパで支持される構造物の耐震評価するため、複数の副系を実験で評価しその結果を計算機上で統合するマルチリアルタイム・スードダイナミクス(以下MRTPDS)を用いた耐震評価装置を開発することを目的とする。これまでのリアルタイム・スードダイナミクス(以下RTPDS)の設計は単純なサーボ系の設計として行われ経験的に進められることが多く、RTPDS構造の特徴、特に動的連成を考慮したものとはなっていない。このため、複雑な構造を持つMRTPDSを用いた耐震試験装置の開発では、従来の設計を見直し動的安定性を考慮した体系的な設計法を確立する必要がある。具体的には以下の結果を得た
1.MRTPDSの動的安定条件の導出
一般的な構造を持つRTPDSの動的安定条件の確立を行ない、MRTPDSの動的安定条件導出の理論的基礎を築いた。
2.MRTPDSの補償器の設計法の提案
導出された動的安定条件を用いて、MRTPDSの補償器の設計手法を提案した。ここではMRTPDSの構造に着目し、Repeated Block構造をもつミュウ設計問題として定式化が行えることを示した。
2.MRTPDSO)計算機シミュレーション手法の開発
微分代数方程式を用いて、非線型サポートを複数有する複雑な機械構造物の見とおし良いシミュレーションモデルの作成法を提案し、MRTPDSの計算機シミュレーション手法をまとめた。

研究成果

• [文献書誌] Katsuhisa Fujita, Tetsuya Kimura: "Deveiopment of a Real-Time Pseudo Dynamic System Considering Dynamic Coupling"Proc. of ASME Pressure Vessel and Piping Conference. 2. 115-120 (2000)
• [文献書誌] Katsuhisa Fujita, Tetsuya Kimura, et al.: "Vibration Characteristics and Seismic Responses of Mechanical Structures with Hysteresis Elements"Proc. of ASME Pressure Vessel and Piping Conference. 2. 251-258 (2000)
• [文献書誌] 藤田勝久, 大江良和, 木村哲也: "非線形サポートを有する配管系の振動応答解析"日本機械学会Dynamics and Design Conference 2000 CD-ROM. 638 (2000)
• [文献書誌] Katsuhisa Fujita, Tetsuya Kimura, Yoshikazu Ohe: "Seismic Response Analysis of Piping Systems with Nonlinear Supports using Differential Algebraic Equations"Proc. of ASME Pressure Vessel and Piping Conference. (2001)