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2013 年度 実施状況報告書

機械の稼働中の騒音低減のための構造変更感度解析

研究課題

研究課題/領域番号 24560267
研究機関首都大学東京

研究代表者

吉村 卓也  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (50220736)

キーワード感度解析 / 剛性付加 / 減衰のモデル化 / 実稼働状態 / 振動騒音低減 / 実験モード解析
研究概要

1.剛性付加感度解析の検討
構造のどこかに補強を加えて振動低減を図る時,どこに補強を加えるべきかを検討する方法が,剛性付加感度解析である.質量付加に比べ,剛性付加は質量増加を前提としないため,構造変更手法としては好まれる.そこで,今年度は剛性付加感度解析の実施上の問題点を検討した.
補剛方法として,例えば構造物のある部分の板厚を増加させる場合,ある領域の曲げ剛性が増加することになり,これは相対的な曲げ変形に対する剛性付加として捉える必要がある.そこで,今年の実施においては,曲げ剛性の補強に対する感度解析を容易に実施するため,曲げ剛性を2点の面外方向の相対並進成分に対する剛性付加と近似して感度解析を実施する方法を検討した.具体的にはオートバイのクランクケースの放射音低減を対象とし,対象周波数領域の振動低減のための感度解析を実施した.振動低減の効果を確認できた領域と,曲げ剛性を並進成分の剛性に置き換える精度の問題があることも分かり,継続的に検討する予定である.
2.付加減衰のモデル化方法の検討
曲げ振動を主体とする構造振動に対して,減衰要素を付加して構造対策を図る場合,減衰要素をなるべく簡便にモデル化し,その特性変化による応答変化を予測する.すなわち,減衰付加感度解析を実構造物に実施するための問題点である,減衰の簡易なモデル化方法に関する基礎検討を行った.曲げ振動に対する減衰付加の感度解析を可能にするために,曲げによる減衰を蝶番型の減衰要素と捉え,実験的にモデル化する方法を検討した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度は放射音低減のための,実稼働感度解析として,剛性感度と減衰感度に関わる研究を進めた.曲げ剛性感度を並進自由度の剛性感度に近似する点については,予測精度に限界があることも明らかになったため,この精度限界をどのように判断するかが重要であると考えている.減衰感度解析については,曲げ振動における減衰要素のモデル化が広い周波数範囲においては困難な点も明らかになったため,減衰感度については,並進自由度に絞って検討を進める方向で検討している.これらは概ね想定した進捗状況である.

今後の研究の推進方策

最終年度は,継続課題の検討と研究まとめとして,感度解析の実構造物への適用を視野に入れて,研究を実施する予定である.放射音低減の例においては,効果的な剛性付加領域を絞り込むための適切な方法を引き続き検討する.
全体の検討の中で,例えば質量付加感度が構造物のどのような特性に起因してその結果を示しているか,すなわち,動特性と感度の関係についても考察を進める予定にしている.

次年度の研究費の使用計画

計測実験を企業の協力により実施できる見込みができたため,それに見込んでいた費用を今年度に使用することにしたため.
機械の実働実験に基づく計測実験及び構造変更の感度解析を実施する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 速度変化に対応した時間-空間周波数の変換を含む非定常振動データのリアルタイム処理法の提案2013

    • 著者名/発表者名
      坂田 光児, 吉村 卓也
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集, C編

      巻: 80 ページ: 1602-1605

    • DOI

      DOI:10.1299/kikaic.79.1602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 逆音響解析を用いた音源同定の精度向上に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      中野 陽介, 吉村 卓也
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集, C編

      巻: 79 ページ: 1495-1504

    • DOI

      DOI:10.1299/kikaic.79.1495

    • 査読あり
  • [雑誌論文] モード特性を用いた減衰行列の同定2013

    • 著者名/発表者名
      中野 陽介, 吉村 卓也
    • 雑誌名

      日本機械学会, 機械力学・計測制御講演論文集

      巻: 13-18 ページ: 323

  • [学会発表] 振動騒音における実験解析技術の発展と現状2013

    • 著者名/発表者名
      吉村卓也
    • 学会等名
      自動車技術会 シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学,新宿
    • 年月日
      20131206-20131206
  • [学会発表] Sensitivity analysis of time history data for improvement of transient response2013

    • 著者名/発表者名
      Kenta TAKANO, Takuya YOSHIMURA
    • 学会等名
      Japan-Korea Joint Symposium on Dynamics & Control 2013
    • 発表場所
      Fukuoka, Kyusyu Sangyo Univ.
    • 年月日
      20130828-20130829
  • [学会発表] モード特性を用いた減衰行列の同定2013

    • 著者名/発表者名
      中野 陽介, 吉村 卓也
    • 学会等名
      日本機械学会, D&D講演会
    • 発表場所
      福岡,九州産業大学
    • 年月日
      20130826-20130830

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公開日: 2015-05-28  

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