JP2003161670A - Evaluation method for response and feature for auxiliary vibration table - Google Patents

Evaluation method for response and feature for auxiliary vibration table

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JP2003161670A
JP2003161670A JP2002258491A JP2002258491A JP2003161670A JP 2003161670 A JP2003161670 A JP 2003161670A JP 2002258491 A JP2002258491 A JP 2002258491A JP 2002258491 A JP2002258491 A JP 2002258491A JP 2003161670 A JP2003161670 A JP 2003161670A
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vibration
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a response evaluation method for an auxiliary vibration table capable of modeling the table and easily evaluating a response from the table by using a numerical analysis, as well as a feature evaluation method for the table wherein any feature of the table hard to be found so far can surely be captured by an easier means even if every feature, etc., of the table components is unknown, to enable development of both a high-precision analysis model and an excitation testing. <P>SOLUTION: The method is to evaluate the response from the auxiliary vibration table equipped with an excitation means, characterized by that it substitutes a frequency-dependent complex spring for the excitation means to model the auxiliary vibration table, assumes a virtual excitation force signal proportional to an excitation target signal to calculate a relational expression for dynamic balance between the excitation force signal affecting the table and the table itself, and then obtains the response from the table based on the dynamic balance relational expression. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種試験体に対す
る加振実験に用いられる振動台の応答評価方法および特
性評価方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a response evaluation method and a characteristic evaluation method of a shaking table used in a vibration test for various test bodies.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、高層ビルや免震・制振構造物等
の各種構造物を設計するに際しては、事前に上記構造物
の試験体を製作し、これを振動台上に載置して、観測さ
れた地震波の加速度や変位等に対応した所定の加振目標
信号によって、上記試験体が塑性変形するまで加振する
ことにより、上記構造物の耐震強度や安全性等を評価し
ている。
2. Description of the Related Art Generally, when designing various structures such as high-rise buildings and seismic isolation / vibration control structures, test specimens of the above structures are manufactured in advance and placed on a vibration table. , The seismic strength and safety of the structure are evaluated by vibrating until the test body is plastically deformed by a predetermined excitation target signal corresponding to the observed acceleration and displacement of seismic waves. .

【0003】ところで、このような振動台による試験体
の加振実験を行う場合に、所定の上記加振目標信号を振
動台の加振手段やその制御装置に入力しても、振動台自
体の特性や、試験体が塑性変形することによる振動台と
の相互作用効果等に起因して、所望の加振波形が再現さ
れないという問題点があった。このため、従来において
は、予め上記試験体を振動台上に搭載した状態で試加振
を行い、この際の振動台の応答を計測して、上記加振目
標信号に対する応答の伝達関数を評価し、その逆伝達関
数を用いて予め加振目標信号を補正する、いわゆる入力
補償が行われていた。
By the way, in the case of conducting a vibration test of a test body using such a vibrating table, even if the predetermined vibrating target signal is inputted to the vibrating means of the vibrating table or its control device, the vibrating table itself is There is a problem that a desired vibration waveform cannot be reproduced due to the characteristics and the effect of interaction with the vibration table due to the plastic deformation of the test body. Therefore, in the past, the test vibration was previously mounted on the vibration table in advance, the response of the vibration table at this time was measured, and the transfer function of the response to the vibration target signal was evaluated. However, so-called input compensation has been performed in which the excitation target signal is corrected in advance using the inverse transfer function.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の入力補償による方法にあっては、試験体特性が線形
であることを前提としているために、当該試験体特性が
非線形性を有する場合には、ある加振レベルでの入力補
償により加振目標信号を補正しても、加振レベルを上げ
て加振すると、試験体特性が変化する結果、加振目標信
号と振動台応答との間にずれが生じ、よって所望の加振
実験を行うことができないという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional method by the input compensation, it is assumed that the characteristics of the test body are linear. Therefore, when the characteristics of the test body have non-linearity, , Even if the excitation target signal is corrected by input compensation at a certain excitation level, if the excitation level is increased and excitation is performed, the characteristics of the test object change, resulting in a difference between the excitation target signal and the vibration table response. There is a problem that the desired vibration test cannot be performed because of the deviation.

【0005】これに対して、従来の他の入力補償による
加振実験方法として、上記振動台上に試験体を搭載して
加振実験を行うとともに、これと並行して振動台を駆動
制御する際の外乱となる上記試験体からの反力をリアル
タイムに計測し、これを補償信号としてフィードバック
する反力補償法が知られているが、この反力補償法によ
っては、機構や制御系が複雑になるうえに、周波数領域
によっては、補償の効果が異なるために、幅広い周波数
領域での加振実験を行うことが困難であるという問題点
があった。
On the other hand, as another conventional vibration experiment method by input compensation, a test body is mounted on the vibrating table to conduct a vibrating experiment, and at the same time, the vibrating table is driven and controlled. A reaction force compensation method is known in which the reaction force from the test body, which is a disturbance at the time of measurement, is measured in real time and is fed back as a compensation signal.However, depending on this reaction force compensation method, the mechanism and control system are complicated. In addition, there is a problem that it is difficult to perform a vibration experiment in a wide frequency range because the effect of compensation differs depending on the frequency range.

【0006】そこで、予め振動台をモデル化し、数値解
析によって上記振動台の応答を評価することにより、実
験時に所望の加振波形が得られる加振信号を設定して、
上記試験体を搭載した加振実験を行う方法が模索されて
いる。このように事前に振動台をモデル化して、その応
答および特性を把握しようとする場合には、上記振動台
を構成する加振手段、例えば油圧式の振動台において
は、油圧アクチュエータやサーボ弁等の特性や、当該振
動台の加速度・速度・変位のフィードバック制御系の特
性等を忠実にモデル化することが望ましい。
Therefore, the vibration table is modeled in advance, and the response of the vibration table is evaluated by numerical analysis to set a vibration signal for obtaining a desired vibration waveform during the experiment.
A method is being sought for conducting a vibration test in which the above-mentioned test body is mounted. In this way, when the vibration table is modeled in advance and its response and characteristics are to be grasped, the vibrating means constituting the vibration table, for example, in a hydraulic vibration table, a hydraulic actuator, a servo valve, etc. It is desirable to faithfully model the characteristics of, and the characteristics of the feedback control system for the acceleration, velocity, and displacement of the vibration table.

【0007】一般に、上記振動台システムでは、当該振
動台の運動を制御して目標応答を達成するため、主とし
て変位・速度・加速度フィードバックや、更に差圧のマ
イナーフィードバックを加えた制御系が用いられてい
る。図1は、静圧継手を有する加速度制御系の一軸振動
台におけるブロック線図を示すもので、この振動台は、
例えば振動台質量:1000kg、最大振幅:±50m
m、最大加速度:±3G(供給油圧:140kg/cm
2 )の性能を有する電気油圧式振動台であり、また上記
静圧継手は、2軸や3軸振動台に適用する場合に、加振
軸間のストロークを低減するために使用される。
Generally, in the above-mentioned shaking table system, in order to control the motion of the shaking table to achieve a target response, a control system mainly including displacement / velocity / acceleration feedback and minor pressure difference feedback is used. ing. FIG. 1 shows a block diagram of a uniaxial shaking table of an acceleration control system having a static pressure joint.
For example, shaking table mass: 1000 kg, maximum amplitude: ± 50 m
m, maximum acceleration: ± 3 G (supply hydraulic pressure: 140 kg / cm
It is an electro-hydraulic vibrating table having the performance of 2 ), and the above-mentioned hydrostatic joint is used to reduce the stroke between the vibrating shafts when applied to a biaxial or triaxial vibrating table.

【0008】図1において、 Ap:加振機ピストンの受圧面積、 ba:上記ピストン側粘性抵抗係数、 bt:振動台側粘性抵抗係数、 i:サーボ弁の入力電流、 c=V/2κ(ここで、V:シリンダ片側体積、κ:作動油の体積弾性係数)、 D:静圧継手の減衰係数、 K:静圧継手の静剛性、 f:加振力、 Ka:加速度フィードバックゲイン、 Kv:速度フィードバックゲイン、 Ky:変位フィードバックゲイン、 ki:サーボ弁の流量ゲイン、 Ks:サーボアンプゲイン、 kp:サーボ弁の内部もれによる出力流量の減少率、 R:シリンダおよびバイパス回路のもれ流量係数 Pm:シリンダ差圧、 Ma:ピストン側流量、 Mt:振動台側質量、 ya:ピストン変位、 yt:振動台変位、 R(s):加速度指令信号である。In FIG. 1, Ap: pressure-receiving area of the vibrator piston, ba: viscous drag coefficient on the piston side, bt: Viscous table side viscosity resistance coefficient, i: Servo valve input current, c = V / 2κ (here, V: volume on one side of the cylinder, κ: bulk elastic modulus of hydraulic oil), D: damping coefficient of static pressure joint, K: static rigidity of static pressure joint, f: Excitation force, Ka: Acceleration feedback gain, Kv: velocity feedback gain, Ky: displacement feedback gain, ki: Servo valve flow gain, Ks: Servo amplifier gain, kp: Reduction rate of output flow rate due to internal leakage of servo valve, R: Leakage flow coefficient of cylinder and bypass circuit Pm: Cylinder differential pressure, Ma: Piston side flow rate, Mt: mass of vibration table side, ya: piston displacement, yt: shake table displacement, R (s): acceleration command signal.

【0009】このようなブロック線図から、ラプラス変
換領域における振動台の運動方程式は、下記(1)式の
ように記述することができる。
From such a block diagram, the equation of motion of the vibrating table in the Laplace transform region can be described as the following equation (1).

【式1】 [Formula 1]

【0010】上記(1)式において、加振力fは、下記
(2)式のように表すことができる。
In the above formula (1), the exciting force f can be expressed as the following formula (2).

【式2】 [Formula 2]

【0011】したがって、理論的には、これら(1)式
および(2)式によって当該一軸振動台の応答を評価す
ることができることになる。しかしながら、実際には、
上記振動台における各構成要素の諸特性等の諸元が得ら
れた場合においても、数学的に上記(1)式および
(2)式を直接解くためには、高階の微分方程式を逐次
解かなければならないという難しさがあり、さらに現実
的には上記諸特性やフィードバック制御系の性能設定方
法の全てを把握すること自体が困難であるという問題点
があった。
Therefore, theoretically, the response of the uniaxial shaking table can be evaluated by the equations (1) and (2). However, in practice,
Even when the characteristics such as the characteristics of each component in the above-mentioned shaking table are obtained, in order to directly solve the above equations (1) and (2), the higher order differential equations should be solved sequentially. However, there is a problem in that it is difficult to grasp all of the above characteristics and the performance setting method of the feedback control system.

【0012】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、振動台をモデル化し、数値解析によって容易に当
該振動台の応答を評価することができる振動台の応答評
価方法、さらには、仮に振動台の構成要素の諸特性等が
不明である場合においても、簡易な方法によって、これ
まで把握することが難しかった振動台の特性を確実に得
ることができ、よって高い精度による加振実験を行うこ
とが可能となる振動台の特性評価方法を提供することを
目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a vibrating table response evaluation method capable of easily evaluating the response of the vibrating table by modeling the vibrating table and performing a numerical analysis. Even if the various characteristics of the components of the shaking table are unknown, the characteristics of the shaking table, which were difficult to grasp up to now, can be reliably obtained by a simple method, so a vibration test with high accuracy can be performed. It is an object of the present invention to provide a vibrating table characteristic evaluation method that can be performed.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係る振動台の応答評価方法は、加振手段を備えた振動
台の応答を評価する方法であって、上記加振手段を周波
数依存性のある複素ばねに置換することによって上記振
動台をモデル化し、かつ加振目標信号に比例する仮想的
な加振力信号を想定して、上記振動台に作用する上記加
振力信号と上記振動台との動的釣合関係式を求め、当該
動的釣合関係式に基づいて、上記振動台の応答を得るこ
とを特徴とするものである。
A vibrating table response evaluation method according to the present invention according to claim 1 is a method for evaluating a response of a vibrating table provided with a vibrating means, wherein the vibrating means is used. The vibration force signal acting on the vibration table is modeled by replacing the vibration table with a complex spring having frequency dependence, and assuming a virtual vibration force signal proportional to the vibration target signal. And a dynamic balance relational expression between the vibration table and the vibrating table, and a response of the vibrating table is obtained based on the dynamic balance relational expression.

【0014】ここで、請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の発明において複数の加振手段を備えた上記振
動台の応答を評価するに際して、上記複数の加振手段
を、上記振動台の重心位置に作用する複合効果としての
複素ばねに置換することにより、上記振動台をモデル化
することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in evaluating the response of the vibrating table provided with a plurality of vibrating means in the invention according to the first aspect, the plurality of vibrating means are connected to each other. It is characterized in that the vibrating table is modeled by replacing it with a complex spring as a compound effect acting on the center of gravity of the vibrating table.

【0015】また、請求項3に記載の本発明に係る振動
台の特性評価方法は、加振手段を備えた振動台の特性を
評価する方法であって、上記加振手段を周波数依存性の
ある複素ばねに置換することによって上記振動台をモデ
ル化し、次いで、加振目標信号に比例する仮想的な加振
力信号を想定して、当該加振力信号と上記振動台との動
的釣合関係式を求め、さらに上記振動台への異なる複数
の搭載負荷に対する加振実験を行い、これらによって得
られた上記振動台の応答と上記動的釣合関係式とに基づ
いて、上記振動台の上記特性を得ることを特徴とするも
のである。
Further, a vibrating table characteristic evaluation method according to a third aspect of the present invention is a method for evaluating the characteristic of a vibrating table provided with a vibrating means, wherein the vibrating means is frequency dependent. The shaking table is modeled by substituting a complex spring, and then, assuming a virtual exciting force signal proportional to the exciting target signal, dynamic fishing of the exciting force signal and the shaking table is performed. Then, a vibration relation experiment was performed for a plurality of different loads mounted on the vibration table, and based on the response of the vibration table and the dynamic balance relational expression obtained by these, the vibration table The above characteristic is obtained.

【0016】この際に、請求項4に記載の発明は、請求
項3に記載の発明において複数の加振手段を備えた上記
振動台の特性を評価するに際して、上記複数の加振手段
を、上記振動台の重心位置に作用する複合効果としての
複素ばねに置換することにより、上記振動台をモデル化
することを特徴とするものであり、さらに請求項5に記
載の発明は、請求項3または4に記載の加振実験を、無
荷重と、一の搭載荷重との2種類の搭載負荷に対して行
うことを特徴とするものである。なお、請求項3〜5の
いずれかに記載の発明において、加振実験により得られ
た振動台の応答とは、当該加振実験によって得られた振
動台の変位、速度あるいは加速度をいう。
In this case, the invention according to claim 4 is characterized in that, when evaluating the characteristics of the vibrating table provided with a plurality of vibrating means in the invention according to claim 3, The invention is characterized in that the vibrating table is modeled by substituting a complex spring as a compound effect acting on the center of gravity of the vibrating table, and the invention according to claim 5 further comprises: Alternatively, the vibration test described in 4 is performed on two types of mounting loads, that is, no load and one mounting load. In the invention according to any one of claims 3 to 5, the response of the shaking table obtained by the vibration experiment means the displacement, speed, or acceleration of the shaking table obtained by the vibration experiment.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本実施形態の振動台の応答評価方
法においては、振動台の特性が、例えば加振手段が油圧
式の振動台である場合に、油圧アクチュエータやサーボ
弁等の各種構成要素の諸特性やフィードバック制御系の
特性により、加振周波数に対する依存性を有するものと
考えられる。そこで、上記加振手段を周波数依存性のあ
る複素ばねに置換することによって上記振動台をモデル
化することに特徴がある。以下、これを一実施形態とし
て具体的に示せば、上述した(1)式に(2)式を代入
するとともに、下記(3)式および(4)式に示すよう
に、K´(s)およびG(s)を用いて整理すると、
(5)式に示す振動台の動的釣合関係式が得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the vibrating table response evaluation method of the present embodiment, when the vibrating table is characterized in that the vibrating means is a hydraulic vibrating table, various configurations such as a hydraulic actuator and a servo valve are provided. It is considered that there is a dependency on the excitation frequency due to the characteristics of the elements and the characteristics of the feedback control system. Therefore, the vibrating table is modeled by replacing the vibrating means with a complex spring having frequency dependence. Hereinafter, if this is specifically shown as an embodiment, the equation (2) is substituted into the above equation (1), and K ′ (s) is obtained as shown in the following equations (3) and (4). And using G (s),
A dynamic balance relational expression of the vibrating table shown in Expression (5) is obtained.

【0018】[0018]

【式3】 [Formula 3]

【式4】 [Formula 4]

【0019】[0019]

【式5】 この(5)式は、周波数依存性を有する複素ばねK´
(s)を持つ質量Mtの振動台に、加振力f=G(s)
R(s)が作用していると見なすことができる。すなわ
ち、加振目標信号R(s)に対して、(4)式の伝達関
数G(s)を掛けることにより、上記加振目標信号R
(s)に比例する仮想的な加振力信号G(s)R(s)
を想定し、この力が複素ばねK´(s)を有する質量M
tの振動台に作用した結果として当該振動台の応答を評
価することができる。
[Formula 5] This equation (5) is a complex spring K ′ having frequency dependence.
Excitation force f = G (s) is applied to the vibrating table of mass Mt having (s).
It can be considered that R (s) is working. That is, the excitation target signal R (s) is multiplied by the transfer function G (s) of the equation (4) to obtain the excitation target signal R (s).
Virtual excitation force signal G (s) R (s) proportional to (s)
Assuming that this force has a mass M having a complex spring K ′ (s),
As a result of acting on the shaking table of t, the response of the shaking table can be evaluated.

【0020】ここで、K(s)およびG(s)は、
(3)式および(4)式に見られるように、振動台の各
構成要素の諸特性やフィードバック制御系の特性から得
られる諸元のみによって決定されるために、これらが既
知である場合に、容易に当該振動台の応答を評価するこ
とができる。また、上記振動台が複数の加振手段を有す
る場合には、これら複数の加振手段を、上記振動台の重
心位置に作用する複合効果としての複素ばねに置換する
ことにより、同様にして容易に上記振動台をモデル化し
てその応答を評価することが可能になる。
Where K (s) and G (s) are
As shown in the equations (3) and (4), it is determined only by the characteristics obtained from the characteristics of each component of the vibrating table and the characteristics of the feedback control system. The response of the shaking table can be easily evaluated. Further, in the case where the vibrating table has a plurality of vibrating means, the plurality of vibrating means can be replaced by a complex spring as a compound effect that acts on the center of gravity of the vibrating table, thereby facilitating the same operation. It becomes possible to model the above-mentioned shaking table and evaluate the response.

【0021】次に、図2〜図11に基づいて、本発明に
係る振動台の特性評価方法の一実施形態について説明す
る。本実施形態は、特に上記振動台の各構成要素の諸特
性やフィードバック制御系の特性の一部が把握できない
場合においても、当該振動台の特性評価を行うことが可
能となる方法である。
Next, one embodiment of the vibration table characteristic evaluation method according to the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is a method that makes it possible to evaluate the characteristics of the vibrating table even when some characteristics of each component of the vibrating table or a part of the characteristics of the feedback control system cannot be grasped.

【0022】先ず、本実施形態においても、振動台1の
特性は、加振手段が油圧式の振動台である場合には、油
圧アクチュエータやサーボ弁等の各種構成要素の諸特性
やフィードバック制御系の特性により、加振周波数に対
する依存性を有するものと考えられるため、図2に示す
ように、上記加振手段(アクチュエータ)を、周波数依
存性を持つ複素ばねKv (iω)およびKH (iω)に
よってモデル化する。ここで、Kv (iω)は上下方向
の複素ばねであり、KH (iω)は水平方向の複素ばね
である。
First, also in the present embodiment, the characteristics of the vibrating table 1 are such that, when the vibrating means is a hydraulic vibrating table, various characteristics of various constituent elements such as a hydraulic actuator and a servo valve and a feedback control system. 2 is considered to have a dependency on the excitation frequency, the excitation means (actuator) is driven by the complex springs K v (iω) and K H (having the frequency dependency) as shown in FIG. iω). Here, K v (iω) is a vertical complex spring, and K H (iω) is a horizontal complex spring.

【0023】ここで、上下方向の複素ばねKv (iω)
についての評価方法について説明すると、試験体に対す
る加振実験時に、本来的に振動台1において生じさせた
い加振信号を加振目標信号RV (iω)とした場合に、
この加振目標信号RVI(iω)に比例し、かつ振動台1
の運動の影響を受けない仮想的なアクチュエーター加振
力信号(以下、加振力信号と略す。)FV (iω)を想
定する。すると、無負荷時におけるこれら加振目標信号
VI(iω)と加振力信号FV (iω)との関係は、
(6)式のように表される。ここで、G0 (iω)は、
加振目標信号RVI(iω)と加振力信号FV (iω)と
の伝達関数である。
Here, the vertical complex spring K v (iω)
In the case where the vibration signal to be originally generated in the vibrating table 1 is the vibration target signal R V (iω) during the vibration test on the test body,
It is proportional to the excitation target signal R VI (iω), and the shaking table 1
Assume a virtual actuator excitation force signal (hereinafter, abbreviated as excitation force signal) F V (iω) that is not affected by the movement of the actuator. Then, the relationship between the excitation target signal R VI (iω) and the excitation force signal F V (iω) under no load is
It is expressed as in equation (6). Where G 0 (iω) is
It is a transfer function of the excitation target signal R VI (iω) and the excitation force signal F V (iω).

【式6】 [Formula 6]

【0024】そして、(6)式により、上下方向加振時
の無負荷時の振動台1の重心位置における振動台1の応
答と、上記加振力信号FV (iω)との動的釣合関係式
は、下記(7)式のように表すことができる。
Then, according to the equation (6), dynamic response of the response of the vibrating table 1 at the position of the center of gravity of the vibrating table 1 at the time of no load during vertical vibration and the exciting force signal F V (iω) The relational expression can be expressed as the following expression (7).

【式7】 ここで、mt は振動台1の重量、Z0 (iω)は振動台
1の重心における上下方向応答変位である。
[Formula 7] Here, m t is the weight of the vibrating table 1, and Z 0 (iω) is the vertical response displacement at the center of gravity of the vibrating table 1.

【0025】次に、(7)式と同様にして、重量Mの重
錘2を設置した場合の振動台1の重心位置における振動
台1の応答と、上記加振力信号FV (iω)との動的釣
合関係式は、振動台1の重心における上下方向応答変位
をZM (iω)とすると、下記(8)式のように表すこ
とができる。ただし、この場合には、加振目標信号R VI
(iω)の大きさを、無負荷時に比べてα倍している。
なお、(8)式において、α=1、すなわち同一の加振
目標信号RVI(iω)である場合も含む。
Next, in the same manner as the equation (7), the weight of the weight M is
Vibration at the center of gravity of the vibrating table 1 when the weight 2 is installed
The response of the table 1 and the excitation force signal FVDynamic fishing with (iω)
The relational expression is the vertical displacement at the center of gravity of the vibrating table 1.
ZMIf (iω), it can be expressed as the following equation (8).
You can However, in this case, the excitation target signal R VI
The magnitude of (iω) is multiplied by α as compared with that when there is no load.
In equation (8), α = 1, that is, the same excitation
Target signal RVIIt also includes the case of (iω).

【式8】 [Formula 8]

【0026】そして、(7)式および(8)式により、
振動台1の上下方向の複素ばねKv(iω)は、下式
(9)により評価することができる。
Then, according to the equations (7) and (8),
The complex spring K v (iω) in the vertical direction of the vibrating table 1 can be evaluated by the following equation (9).

【式9】 上記(9)式は、振動台1の無負荷時および重錘2搭載
時における上下方向の変位Z0 (iω)、ZM (iω)
の周波数応答を実験によって計測することにより、上記
上下方向の複素ばねKv (iω)が評価できることを示
している。
[Formula 9] The above equation (9) is obtained by the vertical displacements Z 0 (iω) and Z M (iω) of the vibrating table 1 when there is no load and when the weight 2 is mounted.
It is shown that the complex spring K v (iω) in the vertical direction can be evaluated by experimentally measuring the frequency response of the above.

【0027】次に、水平方向の複素ばねKH (iω)に
ついての評価方法について説明すると、上下方向の場合
と同様に、試験体に対する加振実験時に、本来的に振動
台1において生じさせたい加振信号を加振目標信号RHI
(iω)とした場合に、この加振目標信号RHI(iω)
に比例し、かつ振動台1の運動の影響を受けない仮想的
な加振力信号FH (iω)を想定する。この結果、無負
荷時におけるこれら加振目標信号RHI(iω)と加振力
信号FH (iω)との関係は、(10)式のように表さ
れる。ここで、G1 (iω)は、加振目標信号RHI(i
ω)と加振力信号FH (iω)との伝達関数である。
Next, the evaluation method for the complex spring K H (iω) in the horizontal direction will be described. As in the case of the vertical direction, the vibration table 1 should be originally generated in the vibration table 1 during the vibration test. Excitation signal is excitation target signal R HI
(Iω), this excitation target signal R HI (iω)
It is assumed that a virtual excitation force signal F H (iω) that is proportional to and is not affected by the motion of the vibrating table 1. As a result, the relationship between the excitation target signal R HI (iω) and the excitation force signal F H (iω) when there is no load is expressed by equation (10). Here, G 1 (iω) is the excitation target signal R HI (i
ω) and the excitation force signal F H (iω).

【0028】[0028]

【式10】 また、上下方向の複素ばねKV (iω)から、振動台1
の重心に対する回転方向の複素ばねKθ(iω)は、下
記(11)式のように評価することができる。
[Formula 10] Also, from the complex spring K V (iω) in the vertical direction, the vibration table 1
The complex spring K θ (iω) in the rotation direction with respect to the center of gravity of can be evaluated by the following equation (11).

【式11】 ここで、Lは振動台1の重心から上下方向アクチュエー
タの取付位置までの水平距離を示すものである。
[Formula 11] Here, L represents the horizontal distance from the center of gravity of the vibrating table 1 to the mounting position of the vertical actuator.

【0029】上記(11)式の回転方向の複素ばねKθ
(iω)を用い、振動台1の重心廻りの回転慣性を
t 、振動台1の重心の水平方向応答変位をX0 (i
ω)、振動台1の重心の回転方向応答変位をΘ0 (i
ω)、水平加振力の作用位置と振動台1の重心とのずれ
を表す係数をβ(ずれがない場合はβ=0)とすると、
水平方向加振時の無負荷時の振動台1の重心位置におけ
る振動台1の応答と、上記加振力信号FH (iω)との
動的釣合関係式は、下記(12)式のように表すことが
できる。
Complex spring K θ in the rotation direction of the above equation (11)
(I [omega]) using the rotational inertia I t of the center of gravity around the vibrating table 1, the horizontal displacement response of the center of gravity of the vibrating table 1 X 0 (i
ω), the rotational direction response displacement of the center of gravity of the vibrating table 1 is Θ 0 (i
ω), and the coefficient representing the deviation between the acting position of the horizontal excitation force and the center of gravity of the vibrating table 1 is β (β = 0 when there is no deviation),
The dynamic equilibrium relational expression between the response of the vibrating table 1 at the center of gravity of the vibrating table 1 at the time of no load during horizontal vibration and the exciting force signal F H (iω) is as shown in the following formula (12). Can be expressed as

【式12】 [Formula 12]

【0030】次に、重量Mの重錘2を設置した場合の振
動台1の重心位置における振動台1の応答と、上記加振
力信号FH (iω)との動的釣合関係式は、振動台1の
重心の水平方向応答変位をXM (iω)、振動台1の重
心の回転方向応答変位をΘM(iω)とすると、同様に
下記(13)式のように表すことができる。ただし、こ
の場合には、加振目標信号RHI(iω)の大きさを、無
負荷時に比べてα倍している。なお、(13)式におい
て、α=1、すなわち同一の加振目標信号RHI(iω)
である場合も含む。
Next, the dynamic equilibrium relational expression between the response of the vibrating table 1 at the center of gravity of the vibrating table 1 when the weight 2 having the weight M is installed and the above-mentioned exciting force signal F H (iω) is , X M (iω) is the horizontal response displacement of the center of gravity of the vibrating table 1, and Θ M (iω) is the rotational direction response displacement of the center of gravity of the vibrating table 1, then the following equation (13) can be similarly expressed. it can. However, in this case, the magnitude of the excitation target signal R HI (iω) is multiplied by α as compared with that when there is no load. In the equation (13), α = 1, that is, the same excitation target signal R HI (iω)
Including the case of

【式13】 [Formula 13]

【0031】ここで、IH (iω)は重錘2から振動台
1の重心に作用する水平方向慣性力であり、Iθ(i
ω)は重錘2から振動台1の重心に作用する回転方向慣
性力であり、それぞれ重錘2と振動台1の上下方向重心
との距離をHとすると、下記(14)式および(15)
式のように表すことができる。
Here, I H (iω) is a horizontal inertial force acting on the center of gravity of the vibrating table 1 from the weight 2, and I θ (iω)
ω) is a rotational direction inertial force that acts on the center of gravity of the vibrating table 1 from the weight 2, and when the distance between the weight 2 and the vertical center of gravity of the vibrating table 1 is H, the following formulas (14) and (15) are given. )
It can be expressed as an expression.

【式14】 [Formula 14]

【式15】 [Formula 15]

【0032】次いで、上記(14)式および(15)式
を(13)式に代入して整理すると、下記(16)式が
得られる。
Then, by substituting the equations (14) and (15) into the equation (13), the following equation (16) is obtained.

【式16】 [Formula 16]

【0033】そして、この(16)式と、上記(12)
式とから、下記(17)式および(18)式を得ること
ができ、これら(17)式および(18)式により、振
動台1の無負荷時および重錘2搭載時における水平方向
の変位X0 (iω)、XM (iω)および回転方向応答
変位をΘ0 (iω)、ΘM (iω)を実験によって計測
することにより、振動台1の水平方向の複素ばねK
H (iω)および振動台1の重心に対する回転方向の複
素ばねKθ(iω)を評価することができる。
Then, this equation (16) and the above (12)
From the equations, the following equations (17) and (18) can be obtained, and these equations (17) and (18) allow horizontal displacement when the vibration table 1 is unloaded and when the weight 2 is mounted. By measuring X 0 (iω), X M (iω) and rotational direction response displacement Θ 0 (iω) and Θ M (iω) by an experiment, the horizontal complex spring K of the vibrating table 1 is measured.
It is possible to evaluate H (iω) and the complex spring K θ (iω) in the rotation direction with respect to the center of gravity of the vibrating table 1.

【式17】 [Formula 17]

【式18】 [Formula 18]

【0034】そこで次に、上下方向および水平方向の複
素ばねKV (iω)およびKH (iω)を評価するため
に、振動台1への異なる2つの搭載負荷に対する加振実
験を行う。ちなみに、本実施形態においては、無荷重時
(無負荷時)および重錘搭載時における加振実験を行っ
た。検討対象の振動台1の寸法および諸元は、図3およ
び表1に示す通りである。また、本実施形態における加
振実験は、水平方向および上下方向について、それぞれ
正弦波ステップ加振とランダム波加振の2種類について
行った。これら上下方向および水平方向の加振条件は、
表2に示す通りである。
Then, in order to evaluate the complex springs K V (iω) and K H (iω) in the vertical and horizontal directions, vibration tests are carried out for two different loads on the vibrating table 1. By the way, in the present embodiment, a vibration test was carried out under no load (no load) and when a weight was mounted. The dimensions and specifications of the vibrating table 1 to be examined are as shown in FIG. 3 and Table 1. In addition, the vibration experiment in the present embodiment was carried out for two types of sine wave step vibration and random wave vibration in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. These vertical and horizontal vibration conditions are
It is as shown in Table 2.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】先ず、Case1とCase2の正弦波ス
テップ加振実験の結果から、各周波数毎に(9)式を用
いて上下方向の複素ばねKV (iω)を評価した。ちな
みに、無負荷時および重錘搭載時の加振レベルの比は、
α=250/300である。同様にして、Case3と
Case4のランダム波加振実験結果の上下方向振動台
応答変位の時刻歴データから、フーリエ変換により周波
数応答を算定し、上下方向複素ばねKV (iω)を評価
した。この場合は、α=1である。図4は、正弦波ステ
ップ加振実験による結果を示すものであり、図5は、ラ
ンダム波加振実験による結果を示すものである。
First, based on the results of the sinusoidal step excitation tests of Case 1 and Case 2, the vertical complex spring K V (iω) was evaluated using the equation (9) for each frequency. By the way, the ratio of the vibration level when there is no load and when the weight is installed is
α = 250/300. Similarly, the frequency response was calculated by Fourier transform from the time history data of the vertical shaking table response displacement of the random wave excitation experiment results of Case 3 and Case 4, and the vertical complex spring K V (iω) was evaluated. In this case, α = 1. FIG. 4 shows the result of the sine wave step excitation experiment, and FIG. 5 shows the result of the random wave excitation experiment.

【0038】次いで、上記正弦波ステップ加振実験によ
り得られた上下方向の複素ばねKV(iω)の評価結果
と前記(7)式とから加振力信号FV (iω)を計算す
ることにより、加振目標信号RVI(iω)に対する加振
力信号FV (iω)の伝達関数G0 (iω)を評価する
ことができる。なお、上記加振力信号FV (iω)およ
び伝達関数G0 (iω)の算出評価は、ランダム波加振
実験の結果からも同様に得ることが可能である。図6
は、このようにして得られた伝達関数G0 (iω)の評
価結果を、振幅で表わしたものであり、図7は位相の形
式で表したものである。
Then, the excitation force signal F V (iω) is calculated from the evaluation result of the complex spring K V (iω) in the vertical direction obtained by the sinusoidal step excitation experiment and the equation (7). Thus, the transfer function G 0 (iω) of the excitation force signal F V (iω) with respect to the excitation target signal R VI (iω) can be evaluated. The calculation evaluation of the excitation force signal F V (iω) and the transfer function G 0 (iω) can be similarly obtained from the result of the random wave excitation experiment. Figure 6
Shows the evaluation result of the transfer function G 0 (iω) thus obtained in the form of amplitude, and FIG. 7 shows it in the form of phase.

【0039】次に、Case5とCase6の正弦波ス
テップ加振実験の結果から、各周波数毎に(17)式を
用いて水平方向の複素ばねKH (iω)を評価した。ち
なみに、無負荷時および重錘搭載時の加振レベルの比
は、α=400/500である。同様にして、Case
7とCase8のランダム波加振実験結果の水平方向振
動台応答変位の時刻歴データから、フーリエ変換により
周波数応答を算定し、水平方向複素ばねKH (iω)を
評価した。この場合は、α=1である。図8は、正弦波
ステップ加振実験による結果を示すものであり、図9
は、ランダム波加振実験による結果を示すものである。
Next, the horizontal complex spring K H (iω) was evaluated using the equation (17) for each frequency from the results of sinusoidal step excitation tests of Case 5 and Case 6. By the way, the ratio of the vibration levels when there is no load and when the weight is mounted is α = 400/500. Similarly, Case
The frequency response was calculated by Fourier transform from the time history data of the horizontal shaking table response displacement of the random wave excitation experiment results of Case 7 and Case 8, and the horizontal direction complex spring K H (iω) was evaluated. In this case, α = 1. FIG. 8 shows the result of the sinusoidal step excitation experiment.
Shows the result of the random wave excitation experiment.

【0040】次いで、同様に、上記正弦波ステップ加振
実験により得られた水平方向の複素ばねKH (iω)の
評価結果と前記(12)式とから加振力信号FH (i
ω)を計算することにより、加振目標信号RHI(iω)
に対する伝達関数G1 (iω)を評価することができ
る。なお、同様に、上記加振力信号FH (iω)および
伝達関数G1 (iω)の算出評価は、ランダム波加振実
験の結果からも同様に得ることが可能である。図10
は、上記水平方向の加振実験により得られた伝達関数G
1 (iω)の評価結果を、振幅で表わしたものであり、
図11は位相の形式で表したものである。
Next, similarly, from the evaluation result of the complex spring K H (iω) in the horizontal direction obtained by the above sinusoidal step excitation experiment and the equation (12), the excitation force signal F H (i
By calculating ω), the excitation target signal R HI (iω)
The transfer function G 1 (iω) for can be evaluated. Similarly, the calculation evaluation of the excitation force signal F H (iω) and the transfer function G 1 (iω) can be similarly obtained from the result of the random wave excitation experiment. Figure 10
Is a transfer function G obtained by the above horizontal vibration experiment.
The evaluation result of 1 (iω) is represented by the amplitude,
FIG. 11 shows a phase format.

【0041】以上のように、上記振動台1の特性評価方
法によれば、加振手段を周波数依存性のある複素ばねK
V (iω)、KH (iω)に置換することによって振動
台1をモデル化し、次いで、加振目標信号RVI(i
ω)、RHI(iω)に比例し、かつ振動台1の運動の影
響を受けない仮想的な加振力信号FV (iω)、F
H (iω)を想定して、振動台1との動的釣合関係式
(7)、(8)、(12)、(13)式を求め、さらに
振動台1への異なる2つの搭載負荷に対する加振実験を
行い、これらによって得られた振動台1の応答と関係式
(9)、(17)式とに基づいて、加振目標信号R
VI(iω)、RHI(iω)に対する加振力信号FV (i
ω)、FH (iω)の伝達関数G0 (iω)、G1 (i
ω)を得ることができる。
As described above, according to the characteristic evaluation method of the vibrating table 1, the exciting means is the complex spring K having frequency dependence.
The shaking table 1 is modeled by substituting V (iω) and K H (iω), and then the excitation target signal R VI (i
ω), R HI (iω), and a virtual excitation force signal F V (iω), F that is not affected by the motion of the vibrating table 1.
Assuming H (iω), the dynamic equilibrium relational expressions (7), (8), (12), and (13) with the vibrating table 1 are obtained, and two different loading loads on the vibrating table 1 are obtained. The vibration target signal R is calculated based on the response of the vibration table 1 and the relational expressions (9) and (17) obtained by these.
Excitation force signal F V (i) for VI (iω) and R HI (iω)
ω), F H (iω) transfer functions G 0 (iω), G 1 (i
ω) can be obtained.

【0042】この際に、図4と図5の対比および図8と
図9との対比から、いずれもランダム波加振の結果に若
干のばら付きは見られるものの、正弦波加振とランダム
波加振の結果は良く対応しており、よって上記モデル化
手法が妥当なことが実証されている。したがって、上記
特性評価方法によれば、簡易な方法により、これまで把
握することが難しかった振動台の特性を容易かつ確実に
得ることができ、よって高い精度による加振実験を行う
ことができる。
At this time, according to the comparison between FIG. 4 and FIG. 5 and the comparison between FIG. 8 and FIG. 9, both the sine wave excitation and the random wave excitation are found although the results of the random wave excitation show some variations. The results of excitation correspond well, thus demonstrating the validity of the modeling method. Therefore, according to the characteristic evaluation method, it is possible to easily and surely obtain the characteristic of the vibration table, which has been difficult to grasp until now, by a simple method, and thus it is possible to perform the vibration experiment with high accuracy.

【0043】なお、上記実施の形態に示したように、試
験体が線形の場合は、周波数領域で振動台1の加振手段
を上下方向および水平方向の複素ばねKV (iω)、K
H (iω)によってモデル化し、各周波数毎の試験体応
答を評価して、これを逆フーリエ変換することにより、
試験体応答の時系列データを求めることができるが、試
験体が非線形の場合には、時刻歴応答解析をする必要が
あるために、振動台1をモデル化するに際して、上下方
向および水平方向の複素ばねを物理モデルに置換する必
要がある。
As shown in the above embodiment, when the test body is linear, the vibrating means of the vibrating table 1 is moved vertically and horizontally in the frequency domain to generate complex springs K V (iω), K
By modeling with H (iω), evaluating the test body response for each frequency, and performing an inverse Fourier transform on this,
It is possible to obtain time-series data of the response of the test body, but when the test body is non-linear, it is necessary to perform time history response analysis. It is necessary to replace the complex spring with a physical model.

【0044】このような方法としては、対象とする周波
数範囲における複素ばねを近似できるようなモデル、例
えば図12に示す3要素モデル、図13に示すような単
位マクスウエルモデルを並列させた一般化マックスウエ
ルモデル、図14に示すような単位フォークトモデルを
直列させた一般化フォークトモデル等を用いることがで
き、さらには粘弾性ダンパーの特性を近似するために使
用される整数微分則、分数微分則等も用いることが可能
である。
As such a method, a model capable of approximating a complex spring in a target frequency range, for example, a three-element model shown in FIG. 12 and a generalized Max in which a unit Maxwell model shown in FIG. 13 is arranged in parallel. A well model, a generalized Voigt model in which unit Voigt models as shown in FIG. 14 are connected in series can be used, and further, an integer differential rule, a fractional differential rule, etc. used to approximate the characteristics of the viscoelastic damper. Can also be used.

【0045】また、上記実施の形態においては、振動台
1の加振実験を、無荷重と、一の搭載荷重との2種類の
搭載負荷に対して行った場合に付いてのみ説明したが、
これに限るものではなく、互いに異なる2つの搭載荷重
によって行っても良く、さらには3以上の多数の搭載荷
重で実施しても良い。ちなみに、このように多数の搭載
荷重によって加振実験を行えば、振動台1の特性をより
一層高い精度で得ることが可能になる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the vibration test of the vibrating table 1 is explained only when it is carried out for two kinds of mounting loads, that is, no load and one mounting load.
The present invention is not limited to this, and may be performed with two different loading loads, or with a large number of loading loads of three or more. By the way, if a vibration test is carried out with a large number of mounting loads in this way, the characteristics of the vibrating table 1 can be obtained with even higher accuracy.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1または2
に記載の本発明に係る振動台の応答評価方法によれば、
加振手段を備えた振動台の応答を評価するに際して、上
記加振手段を周波数依存性のある複素ばねに置換するこ
とによって上記振動台をモデル化し、かつ加振目標信号
に比例する仮想的な加振力信号を想定して、上記振動台
に作用する上記加振力信号と上記振動台との動的釣合関
係式を求め、当該動的釣合関係式に基づいて、上記振動
台の応答を得るようにしている。この結果、従来のラプ
ラス変換領域における振動台の運動方程式から、高階の
微分方程式を逐次解いて応答を評価する困難さを回避
し、既知である振動台の各構成要素の諸元やフィードバ
ック制御系の特性を用いて、単純な解析モデルに基づい
て容易に当該振動台の応答を評価することができる。
As described above, claim 1 or 2
According to the vibrating table response evaluation method according to the present invention described in
When evaluating the response of the shaking table equipped with the vibrating means, the vibrating table is modeled by replacing the vibrating means with a complex spring having frequency dependence, and a virtual table proportional to the vibration target signal is generated. Assuming a vibration force signal, a dynamic balance relational expression between the vibration force signal acting on the vibrating table and the vibration table is obtained, and based on the dynamic balance relational expression, I'm trying to get a response. As a result, from the conventional equation of motion of the shaking table in the Laplace transform domain, it is possible to avoid the difficulty of sequentially solving the higher-order differential equations to evaluate the response, and to improve the known specifications of each component of the shaking table and the feedback control system. Using the characteristic of, the response of the shaking table can be easily evaluated based on a simple analysis model.

【0047】また、特に請求項3〜5のいずれかに記載
の発明に係る振動台の特性評価方法によれば、振動台の
加振手段を周波数依存性のある複素ばねに置換すること
によってモデル化し、次いで、加振目標信号に比例し、
かつ振動台の影響を受けない仮想的な加振力信号を想定
して、当該加振力信号と振動台との動的釣合関係式を求
め、さらに振動台への異なる複数の搭載負荷に対する加
振実験を行い、これらによって得られた振動台の応答と
動的釣合関係式とに基づいて振動台の上記特性を得てい
るので、上述したフィードバック制御系の特性等が不知
である場合においても、簡易な方法によって、これまで
把握することが難しかった振動台の特性を容易かつ確実
に得ることができ、よって高い精度の解析モデルを構築
することができる。
Further, in particular, according to the characteristic evaluation method of the vibrating table according to any one of claims 3 to 5, the model is obtained by replacing the vibrating means of the vibrating table with a complex spring having frequency dependence. And then proportional to the excitation target signal,
In addition, assuming a virtual excitation force signal that is not affected by the shaking table, a dynamic equilibrium relational expression between the shaking force signal and the shaking table is obtained, and further, for a plurality of different mounted loads on the shaking table. In the case where the characteristics of the feedback control system described above are unknown because the characteristics of the vibration table are obtained based on the vibration table response and the dynamic equilibrium relational expressions obtained by conducting the vibration experiment. Also in the above, it is possible to easily and surely obtain the characteristics of the shaking table, which have been difficult to grasp until now, by a simple method, and thus it is possible to construct a highly accurate analysis model.

【0048】この際に、特に請求項5に記載の発明のよ
うに、上記加振実験を無荷重と一の搭載荷重との2種類
の搭載負荷に対して行うようにすれば、より一層容易に
当該振動台の特性を得ることができる。
At this time, in particular, as in the invention described in claim 5, if the vibration test is carried out for two types of loading loads, that is, no load and one loading load, it is even easier. Therefore, the characteristics of the vibrating table can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る振動台の応答評価方法の一実施形
態における振動台の加速度制御系のブロック線図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of an acceleration control system of a vibration table in an embodiment of a vibration table response evaluation method according to the present invention.

【図2】本発明に係る振動台の特性評価方法の一実施形
態における振動台のモデル化を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing modeling of a vibrating table in an embodiment of a method of evaluating a characteristic of a vibrating table according to the present invention.

【図3】振動台への搭載負荷に対する加振実験の条件を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing conditions of a vibration test with respect to a load mounted on a vibrating table.

【図4】正弦波ステップ加振実験による上下方向複素ば
ねの評価結果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing evaluation results of vertical complex springs by a sinusoidal step excitation test.

【図5】ランダム波加振実験による上下方向複素ばねの
評価結果を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing evaluation results of vertical complex springs by a random wave excitation experiment.

【図6】上下方向の伝達関数の評価結果を振幅で示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing amplitudes of evaluation results of transfer functions in the vertical direction.

【図7】上下方向の伝達関数の評価結果を位相で示すグ
ラフである。
FIG. 7 is a graph showing the evaluation result of the transfer function in the vertical direction by phase.

【図8】正弦波ステップ加振実験による水平方向複素ば
ねの評価結果を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing an evaluation result of a horizontal complex spring by a sinusoidal step excitation test.

【図9】ランダム波加振実験による水平方向複素ばねの
評価結果を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an evaluation result of a horizontal complex spring by a random wave excitation experiment.

【図10】水平方向の伝達関数の評価結果を振幅で示す
グラフである。
FIG. 10 is a graph showing the evaluation result of the transfer function in the horizontal direction by amplitude.

【図11】水平方向の伝達関数の評価結果を位相で示す
グラフである。
FIG. 11 is a graph showing the evaluation result of the transfer function in the horizontal direction by phase.

【図12】複素ばねの物理モデルの一例である3要素モ
デルを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a three-element model which is an example of a physical model of a complex spring.

【図13】複素ばねの物理モデルの一例である一般化マ
ックスウエルモデルを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a generalized Maxwell model which is an example of a physical model of a complex spring.

【図14】複素ばねの物理モデルの一例である一般化フ
ォークトモデルを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a generalized Voigt model which is an example of a physical model of a complex spring.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動台 2 重錘 1 shaking table 2 weights

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加振手段を備えた振動台の応答を評価す
る方法であって、上記加振手段を周波数依存性のある複
素ばねに置換することによって上記振動台をモデル化
し、かつ加振目標信号に比例する仮想的な加振力信号を
想定して、上記振動台に作用する上記加振力信号と上記
振動台との動的釣合関係式を求め、当該動的釣合関係式
に基づいて、上記振動台の応答を得ることを特徴とする
振動台の応答評価方法。
1. A method for evaluating the response of a shaking table provided with a vibrating means, wherein the vibrating table is modeled by replacing the vibrating means with a complex spring having frequency dependence, and vibrating. Assuming a virtual excitation force signal proportional to the target signal, a dynamic equilibrium relational expression between the excitation force signal acting on the vibrating table and the vibrating table is obtained, and the dynamic equilibrium relational expression Based on the above, a response evaluation method of the vibrating table is obtained.
【請求項2】 複数の上記加振手段を備えた上記振動台
の応答を評価するに際して、上記複数の加振手段を、上
記振動台の重心位置に作用する複合効果としての複素ば
ねに置換することにより、上記振動台をモデル化するこ
とを特徴とする請求項1に記載の振動台の応答評価方
法。
2. When evaluating the response of the vibrating table having a plurality of the vibrating means, the plurality of vibrating means are replaced with complex springs as a compound effect acting on the center of gravity of the vibrating table. The vibration table response evaluation method according to claim 1, wherein the vibration table is modeled.
【請求項3】 加振手段を備えた振動台の特性を評価す
る方法であって、上記加振手段を周波数依存性のある複
素ばねに置換することによって上記振動台をモデル化
し、次いで、加振目標信号に比例する仮想的な加振力信
号を想定して、当該加振力信号と上記振動台との動的釣
合関係式を求め、さらに上記振動台への異なる複数の搭
載負荷に対する加振実験を行い、これらによって得られ
た上記振動台の応答と上記動的釣合関係式とに基づい
て、上記振動台の上記特性を得ることを特徴とする振動
台の特性評価方法。
3. A method for evaluating the characteristics of a shaking table provided with a vibrating means, wherein the vibrating table is modeled by replacing the vibrating means with a complex spring having frequency dependence, and then a vibrating table is modeled. Assuming a virtual excitation force signal proportional to the vibration target signal, a dynamic equilibrium relational expression between the excitation force signal and the vibration table is obtained, and further, for a plurality of different mounted loads on the vibration table. A characteristic evaluation method for a vibrating table, characterized in that a vibrating table is obtained, and the characteristics of the vibrating table are obtained based on the response of the vibrating table and the dynamic equilibrium relational expression obtained thereby.
【請求項4】 複数の上記加振手段を備えた上記振動台
の特性を評価するに際して、上記複数の加振手段を、上
記振動台の重心位置に作用する複合効果としての複素ば
ねに置換することにより、上記振動台をモデル化するこ
とを特徴とする請求項3に記載の振動台の特性評価方
法。
4. When evaluating the characteristics of the vibrating table having a plurality of the vibrating means, the plurality of vibrating means are replaced with complex springs as a compound effect acting on the center of gravity of the vibrating table. The vibration table characteristic evaluation method according to claim 3, wherein the vibration table is modeled.
【請求項5】 上記加振実験を、無荷重と、一の搭載荷
重との2種類の搭載負荷に対して行うことを特徴とする
請求項3または4に記載の振動台の特性評価方法。
5. The characteristic evaluation method for a vibrating table according to claim 3, wherein the vibration test is performed on two types of mounting loads, that is, no load and one mounting load.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010151506A (en) * 2008-12-24 2010-07-08 Imv Corp Device and method for vibration test
CN104483084A (en) * 2014-12-08 2015-04-01 苏州苏试试验仪器股份有限公司 Lower guide support device for electrodynamic vibration table
JP2017081410A (en) * 2015-10-28 2017-05-18 トヨタ自動車株式会社 Suspension device for vehicle
CN109000869A (en) * 2018-09-06 2018-12-14 国网湖南省电力有限公司 A kind of transformer vibration force characteristic test system and its application method
CN109323868A (en) * 2018-09-13 2019-02-12 同济大学 The absolute exciting force acquisition methods of equipment under a kind of railway vehicle truck
CN114459712A (en) * 2022-01-11 2022-05-10 东南大学 Seismic simulation vibration table experiment compensation method based on autoregressive model

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010151506A (en) * 2008-12-24 2010-07-08 Imv Corp Device and method for vibration test
CN104483084A (en) * 2014-12-08 2015-04-01 苏州苏试试验仪器股份有限公司 Lower guide support device for electrodynamic vibration table
JP2017081410A (en) * 2015-10-28 2017-05-18 トヨタ自動車株式会社 Suspension device for vehicle
CN109000869A (en) * 2018-09-06 2018-12-14 国网湖南省电力有限公司 A kind of transformer vibration force characteristic test system and its application method
CN109000869B (en) * 2018-09-06 2023-08-15 国网湖南省电力有限公司 Transformer vibration force characteristic test system and application method thereof
CN109323868A (en) * 2018-09-13 2019-02-12 同济大学 The absolute exciting force acquisition methods of equipment under a kind of railway vehicle truck
CN114459712A (en) * 2022-01-11 2022-05-10 东南大学 Seismic simulation vibration table experiment compensation method based on autoregressive model
CN114459712B (en) * 2022-01-11 2023-12-29 东南大学 Earthquake simulation vibrating table experimental compensation method based on autoregressive model

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