| 研究概要 |
水の入った円筒タンクに周期的な水平外力を作用させると、線形振動理論からは予測できない分数調波振動が生起する。この振動は強烈な激しい振動応答を示す。この現象を明らかにするためには、この分数調波振動の振動モードを特定しなければならない。円筒タンクの応答の振動モードを特定するためには数多くの位置での振動データを採取する必要がある。
WindowsのOSのもとで3枚のAD変換ボードを制御する新しい測定システムを構築した。測定の速度は旧システムの30数倍に改善され、一時に数多く測定点の振動応答をサンプリングできるようになった。この測定システムを用い、円筒シェルの振動モードの周方向のフーリエ級数展開次数N=0,1,2,…,7、母線方向1次、および2次の振動モードを有し、外力振動数の1/3倍、1/2倍、2/3倍の振動数を持つ分数調波振動成分、1倍の基本振動数成分、および2倍、3倍の高調波振動成分を測定することができるようになった。
AD変換されたデータを処理し、円筒タンクの各振動成分の母線方向の振動モードを低次の三角関数のモードに分析することが可能になり、応答曲線を描いた。この応答曲線を検討して、タンク内部の水の影響が大きいことが明らかになり、現在利用している測定データだけでは母線方向の振動モードを十分に分析できないことも分かり、更なる改善が必要となった。
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