| 研究概要 |
本研究の目的である,特性行列同定法を使用して剛体特性を求めるための実用を目指した検討を行った.先ず,モード特性を使用して特性行列を同定する間接法のアルゴリズムについて検討を加えた.
筆者は,これまで加振実験データに特性行列同定法を適用することで,機械構造物を設計する上で重要な剛体特性が得られる方法について研究してきた.ここではモード特性を求める際,モード特性が満たすべき条件から,ある一定の制約条件を付加して誤差を最小にするように最適化手法を用いて同定している.しかし,この手続きはある程度の数値計算について理解がないと困難が伴うため,広く利用されるのには難しい状況にあった.そのため今回は加振実験データを精度良く求めることで,通常の偏分反復法で求めたモード特性でも十分精度が得られることを確認した.現在広く使用されている偏分反復法によるモード特性を用いることで,簡便的同定が行え,一般ユーザからも広く利用されることが期待される.
さらにその実用的適用を鑑みて,加振実験による計測誤差の同定精度におよぼす影響を明らかにした.特性行列同定法では自己応答伝達関数を用いるが,実際の計測ではセンサーの物理的大きさなどの理由から,厳密な意味の自己応答伝達関数は計測できない.そのため,加振点近傍の応答を用いて近似的に自己応答として使用しているのが一般的である.しかし,このことは当然のこととして,同定される剛体特性の精度に影響を及ぼす.そこで,これを調べるために,ばね要素で支持された有限要素平板モデルを用いて,シミュレーション(同定精度の検証)を行った.ここでは,使用しているモデルに平板を用いているため,重心の位置,主慣性モーメント,質量等の数値は容易に計算でき,ほぼ真値を得ることができる.これと先の実験的に特性行列同定法から得られた剛体特性と比較することで,精度の検証を行い,計測上の指針を得た.
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