| 研究課題/領域番号 |
26820078
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| 研究機関 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター |
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研究代表者 |
福田 良司 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第一部機械技術グループ, 主任研究員 (60463030)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 振動試験 / 矩形平板 / 振動モード / クラスタアクチュエーション / クラスタ制御 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、振動試験機の加振台を対象に、クラスタ制御を応用することで、高周波数の試験を実現可能とすることを目的としている。今年度は、加振器を新たに2台購入し、昨年度に購入した加振器2台と合わせて、矩形平板をクラスタアクチュエーションにより加振できる環境を整えた。平板を4点で加振することによるクラスタアクチュエーションは、在来の研究でも行っていた手法であるが、在来の研究は平板の周辺が単純支持されていたのに対し、本研究では4台の加振器が平板を支持しているのみで、周辺は自由支持となっている点が大きく異なる点である。
このことから、まずは4点支持された平板の周波数特性を計測することから始め、次に実験モード解析により、平板のモード形状を確認した。この結果から、4点支持された平板のモード形状は、平板の中心を基準として見ると、対称形となっていることが確認できた。このことから、4点支持された平板においても、在来の研究と同様に、平板の4点の振動を計測し、この信号を加減算処理することによって、振動モードを4つのクラスタに弁別できることを明らかにした。
次に、4台の加振器を駆動させて、クラスタアクチュエーションによる平板の振動特性を計測した。本実験では、特別なコントローラは用いずに、同一のホワイトノイズを4台の加振器に与えて平板を加振した。すなわち、奇数/奇数クラスタアクチュエーションにより、平板を加振する実験である。この結果から、平板の奇数/奇数モードのみが励起され、それ以外のモードについては励起されないことを確認した。
最後に比較のため、平板中心を1台の加振器で支持し、ホワイトノイズによって加振した際の周波数特性を計測した。この結果をクラスタアクチュエーションの結果と比較することにより、本研究で提案している手法の優位性を示すことができた。
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| 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、4台の加振器によって4点支持された矩形平板を対象に、クラスタアクチュエーションが実現できることを示すことを最大の目標としていた。この目標に対して、研究業績の欄で述べた通り、概ね良好な結果を得ることができたので、順調に進展しているものと判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度は本研究の最終年度に当たることから、現実のシステムに応用できるような成果が得られることを目指す。具体的には、実際の振動試験の運用を想定し、平板上に荷重が負荷された際の加振性能を追求する。
特に、クラスタ制御は構造物のモード形状が対称性であることを利用しているが、荷重が偏積された場合、モード形状の対称性が失われることが予想されるので、これに対応できるクラスタ制御手法の提案を目指す予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
27年度にロードセルを購入して、28年度の研究準備をする予定であったが、28年8月に予定している口頭発表の準備や、分担者として実施している研究(科研費課題番号:25249022)の推進を優先したので、物品の購入手続きが遅れた為である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ロードセルの購入や平板への偏積を再現するためのダミーウェイトの購入に充当する予定。
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