TOP > 国内特許検索 > 振動インテンシティの制御方法

振動インテンシティの制御方法

国内特許コード P110001473
掲載日 2011年1月24日
出願番号 特願2007-067108
公開番号 特開2008-224608
登録番号 特許第5067654号
出願日 平成19年3月15日(2007.3.15)
公開日 平成20年9月25日(2008.9.25)
登録日 平成24年8月24日(2012.8.24)
発明者
  • 山崎 徹
出願人
  • 学校法人神奈川大学
発明の名称 振動インテンシティの制御方法
発明の概要

【課題】特定のモードの影響を増減させることにより振動変位を制御できるようにし、もって振動インテンシティを制御することが可能な振動インテンシティの制御方法を提供する。
【解決手段】単位時間に構造物の単位断面積当たりを伝わる振動エネルギーとして定義される振動インテンシティを制御する方法であって、前記振動インテンシティを固有モードの重ね合わせの展開式で表現し、この展開式の少なくとも1つのモードの寄与度を調整することにより前記振動インテンシティの分布を変更可能とする。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


固体音対策は、その発生メカニズムより、振動源で行うことが最も効率的である。しかし、振動源がわかったとしても、振動源は機械性能に直結するため振動源そのものに対して対策を講じることは難しい。そこで、振動伝搬部に制振材や補強材を設けることで、機械の使用条件に適した有効な振動・騒音対策を施す場合が多い。



振動伝搬経路を知る方法としては、振動インテンシティの可視化技術が知られている。「単位時間に構造物の単位幅(断面積)当たりを伝わる振動エネルギー」として定義される振動インテンシティ(Structural Intensity)は、1970年にNoiseuxにより提唱され、1976年にはPavicによってその計測法が提案されている。



振動インテンシティを測定あるいはFEMなどで算出できれば、構造物部材内部および部材間の振動伝搬経路や伝達パワー量の把握、加振源の同定などが可能となる。また、振動インテンシティを、固体伝搬音解析、地中管路の欠陥探査や板厚計測などへ利用することも試みられている。



このような背景の下に、本発明者らは、振動インテンシティを用いた機械構造設計手法の開発を目指しており、先に、共振時に注目することにより、振動インテンシティを各モード成分に分離する手法を提案している(非特許文献1)。

【非特許文献1】塩幡宏規、尾崎公哉、山崎徹:"平板を対象とする振動インテンシティのモード重ね合わせ法に関する基礎研究“ 日本機械学会論文集,72巻、723号、C編(平成18年11月)

産業上の利用分野


本発明は、振動インテンシティを用いた機械構造設計手法に利用可能な振動インテンシティの制御方法に関し、より詳しくは、振動インテンシティの固有モード展開式を導入することで振動インテンシティを制御することが可能な制御方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
単位時間に構造物の単位断面積当たりを伝わる振動エネルギーである振動インテンシティを制御する方法であって、
前記振動インテンシティを固有モードの重ね合わせの展開式で表現し、この展開式の少なくとも1つのモードの寄与度を調整することにより前記振動インテンシティの分布を変更可能にしたものであり、
前記振動インテンシティを表す展開式は、はりの曲げ振動に対するものであり、次の(1)式によって表されるものであることを特徴とする振動インテンシティ制御方法。

ここで、βmnは、

で表される重み係数、Dは曲げ剛性(D=Ebh3/12)、ωは加振角振動数、αn、αは重み係数を表し、また、Φmnは、

で表されるものであり、sfはせん断力依存成分、bmは曲げモーメント依存成分、φ、φは、それぞれm次とn次の正規固有モードを表し、xははり上の点である。

【請求項2】
単位時間に構造物の単位断面積当たりを伝わる振動エネルギーである振動インテンシティを制御する方法であって、
前記振動インテンシティを固有モードの重ね合わせの展開式で表現し、この展開式の少なくとも1つのモードの寄与度を調整することにより前記振動インテンシティの分布を変更可能にしたものであり、
前記振動インテンシティIを表す展開式は、はりの曲げ振動に対するr次共振時のものであり、次の(2)式によって表されるものであることを特徴とする振動インテンシティ制御方法

ここで、βrnは、

で表される共振次数rに関する重み係数、Dは曲げ剛性(D=Ebh3/12)、ωは加振角振動数、αr、αはr次とn次の重み係数を表し、また、Φrnは、

で表されるものであり、sfはせん断力依存成分、bmは曲げモーメント依存成分、φ、φは、それぞれr次とn次の正規固有モードを表し、xははり上の点である。

【請求項3】
単位時間に構造物の単位断面積当たりを伝わる振動エネルギーである振動インテンシティを制御する方法であって、
前記振動インテンシティを固有モードの重ね合わせの展開式で表現し、この展開式の少なくとも1つのモードの寄与度を調整することにより前記振動インテンシティの分布を変更可能にしたものであり、
前記振動インテンシティIを表す展開式は、xy平面を板面とする平板の曲げ振動に対するものであり、次の(3)式によって表されるx軸方向の振動インテンシティIとy軸方向の振動インテンシティIを成分とするベクトルI=(Ix,Iy)として表されるものであることを特徴とする振動インテンシティ制御方法

ここで、sfはせん断力依存成分、bmは曲げモーメント依存成分、tmはねじりモーメント依存成分を表し、βmnは、

で表される重み係数、Dは曲げ剛性(D=Ebh3/12)、ωは加振角振動数、αn、αは重み係数を表し、また、Φmnは、

であり,これらのx成分はそれぞれ

で表わされるものであり(y成分は式中のxとyを入れ替えたものである)、
φ、φは、それぞれm次とn次の正規固有モードを表し、νはポアソン比、x、yは平板上の点である。

【請求項4】
前記振動インテンシティIを表す展開式は、xy平面を板面とする平板の曲げ振動に対するr次共振時のものであり、次の(4)式によって表されるx軸方向の振動インテンシティIとy軸方向の振動インテンシティIを成分とするベクトルI=(Ix,Iy)として表されるものであることを特徴とする振動インテンシティ制御方法

ここで、sfはせん断力依存成分、bmは曲げモーメント依存成分、tmはねじりモーメント依存成分を表し、βrnは、

で表される共振次数rに関する重み係数、Dは曲げ剛性(D=Ebh3/12)、ωは加振角振動数、αr、αはr次とn次の重み係数を表し、また、Φrnは、前記請求項3のΦmnにおいてmをrに代えたものである。
産業区分
  • 測定
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
本技術について、ライセンスや共同研究等をご希望の方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close