第 4 章 入力同定実験
4.2 実験方法
4.2.1 実験装置
対象とする供試体を図4.1に示す.供試体は図4.1(a)に示す受動系と,その前部に 設置される駆動系で構成され,図4.1(b)に受動系に駆動系を設置した状態を示す.供 試体はアングル材を組んで作られた台上に,ゴムブッシュを介して設置されている.受 動系は箱型構造物の下部にフレームを取り付けたものであり,自動車のボディを模擬し たものである.箱型構造物は前面と両側面が厚さ20mmのジュラルミン製,上面,背面,
下面が厚さ5mmの鋼製である.フレームの前部には駆動系として板厚25mmの鋼板,
さらにその上に加振器が設置される.フレーム上の4点に設置されるロードセルの上に ゴムブッシュを載せ,さらにその上に鋼板を設置する.加振器は鋼板の中央1点に設置 する.駆動系は,自動車のエンジンを模擬したものである.鋼板が加振された時,ロー ドセルを設置した4点の振動伝達経路でフレームへと伝達する力を同定する.ロードセ ルとゴムブッシュからなる振動伝達経路を図4.2に示す.
供試体に取り付けたロードセルと加速度計を図4.3に,前部フレーム上の振動伝達経 路(ロードセル設置位置)と応答計測点の位置を図4.4に示す.加速度は 10点で計測 する.ロードセルはフレームにネジで固定し,加速度計はEVA系接着剤(通称,ホットメ ルト)を用いて取り付ける.また,計測器の接続を図4.5に示す.
次に,使用した計測器,加振器を表4.1に,加振器の諸元を表4.2に,計測データの 信号処理条件を表4.3に示す.加振波形はバーストランダム波を用い,計測時間8[s]の 内加振時間は4[s]である.FRF計測,入力同定におけるスペクトル平均回数はそれぞれ 50回とする.
第4章 入力同定実験
- 50 -
(a)受動系 (b)受動系+駆動系 図4.1 供試体
図4.2 振動伝達経路 図4.3 ロードセルと加速度計
図4.4 振動伝達経路・応答計測点の位置
箱型構造物
フレーム
鋼板
フレーム 鋼板 ゴムブッシュ
ロードセル
ロードセル 加速度計
2
1
3
4 3 4
5 7 6
9 8 10 0
2 1
:振動伝達経路
(ロードセル設置位置)
:応答計測点
第4章 入力同定実験
- 51 -
図4.5 計測器の接続
表4.1 計測器・加振器
Signal generator NF ELECTRONIC INSTRUMENTS,1360 FFT analyzer NATIONAL INSTRUMENTS,NI PXI-1042
Shaker Exciter:Wilcoxon Research,F3/Z602WA Amplifier:ROTEL,RA-1062
Accelerometer PCB,M352C65 PCB,M352C66 Load cell PCB,208C02
表4.2 加振器の諸元
重量 0.37[kg]
周波数範囲 25~10000[Hz]
表4.3 計測データの信号処理
Window function (input force) Rectangular window Window function (response) Rectangular window
Number of sampling points 8192 Sampling time 8[s]
Resolution frequency 0.125[Hz]
Analyzing frequency 400[Hz]
第4章 入力同定実験
- 52 - 4.2.2 実験手順
実験は以下の(a),(b)の手順で実施する.
(a)FRF推定のための加振
(b)実稼働加振
FRF推定のための加振では,駆動系を取り外して受動系単体の状態とし,ロードセルの 上に小型の電磁加振器(駆動系の加振器と同一のもの)を設置して加振を行う.4点の ロードセル設置位置を1 点ずつ加振し,各加振点と各応答計測点間の FRF を推定する ためのデータを計測する.実稼働加振では駆動系を設置した状態で加振する.