JP2010261770A - Accumulated fatigue calculation method, and vibration test method using the same - Google Patents

Accumulated fatigue calculation method, and vibration test method using the same Download PDF

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亮 細山
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隆勝 中嶋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an accumulated fatigue calculation method for accurately calculating the accumulated fatigue even when non-Gaussian vibration is applied to a structure, and easily calculating the accumulated fatigue every frequency. <P>SOLUTION: This accumulated fatigue calculation method for calculating the accumulated fatigue occurring in a transportation article P mounted on a vibration environment, includes a first step of measuring time series waveform data of vibration acceleration of the transportation article P obtained by a second acceleration sensor 5, a second step of sequentially extracting amplitude S<SB>i</SB>contributing to the accumulated fatigue of the varying vibration acceleration by a rain flow method based on the time series waveform data of the measured vibration acceleration, a third step of setting frequency f<SB>n</SB>(where, f<SB>n</SB>=1/T<SB>n</SB>) by measuring the width T<SB>n</SB>of the time axis direction for each amplitude S<SB>i</SB>, and a fourth step of calculating the accumulated fatigue occurring in the structure every frequency f<SB>n</SB>based on the amplitude S<SB>i</SB>and generating frequency N<SB>i</SB>for each size. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動環境下に置かれた構造体に生ずる蓄積疲労を算出するための蓄積疲労算出方法、および、この蓄積疲労算出方法を用いて、自動車、鉄道車両などの輸送手段に積載される構造体などの輸送品の振動に対する耐久性を評価するための振動試験方法に関するものである。   The present invention relates to an accumulated fatigue calculation method for calculating accumulated fatigue occurring in a structure placed in a vibration environment, and the accumulated fatigue calculated method is loaded on a transportation means such as an automobile or a railway vehicle. The present invention relates to a vibration test method for evaluating durability of a transported product such as a structure against vibration.

車両、鉄道、航空機などの輸送手段に搭載される貨物、機器などの構造体に対しては、事前に振動試験を行うことにより、その耐久性を評価することが従来から行われている。このような振動試験として、例えば特許文献1に開示されている方法が知られている。   Conventionally, the durability of a structure such as cargo or equipment mounted on a transportation means such as a vehicle, railroad, or aircraft is evaluated by conducting a vibration test in advance. As such a vibration test, for example, a method disclosed in Patent Document 1 is known.

特許文献1に記載の振動試験方法は、実輸送時に車両などの輸送手段で発生する振動を予め計測しておき、この振動を振動試験機で再現することにより構造体を振動させる。そして、この振動により構造体に発生するパワースペクトル密度(PSD)を計測し、この計測されたPSDを所望の周波数帯域ごとに分割した後、逆フーリエ変換によって上記周波数帯域ごとに振動波形データを導出し、この振動波形データに基づいて、実輸送時に構造体に蓄積される蓄積疲労を上記周波数帯域ごとに算出する。この算出した蓄積疲労を目標蓄積疲労とし、振動試験では、実輸送時よりも大きいPSDを有する振動を構造体に、構造体に生じる蓄積疲労が前記目標蓄積疲労となるまで加え、このとき、輸送品に損傷が発生しているか否かを検査することによって、実輸送時に構造体に損傷が発生するか否かを予測している。   In the vibration test method described in Patent Document 1, vibration generated by a transportation means such as a vehicle during actual transportation is measured in advance, and the structure is vibrated by reproducing this vibration with a vibration testing machine. Then, the power spectral density (PSD) generated in the structure due to the vibration is measured, the measured PSD is divided for each desired frequency band, and vibration waveform data is derived for each frequency band by inverse Fourier transform. Based on the vibration waveform data, the accumulated fatigue accumulated in the structure during actual transportation is calculated for each frequency band. The calculated accumulated fatigue is set as the target accumulated fatigue, and in the vibration test, vibration having a PSD larger than that at the time of actual transportation is applied to the structure until the accumulated fatigue generated in the structure becomes the target accumulated fatigue. By inspecting whether or not the product is damaged, it is predicted whether or not the structure will be damaged during actual transportation.

特開2005−181195号公報JP 2005-181195 A

しかしながら、上記した特許文献1に記載の振動試験方法では、蓄積疲労を算出する際に導出した上記周波数帯域ごとの振動波形データを、その確率密度関数が正規分布となるガウス型の振動と仮定している。すなわち、上記した特許文献1では、構造体の蓄積疲労を算出する際に、各振動波形データの振動加速度のピーク位置の分布がレイリー分布に従っているとして、下記の数式(1)を用いて構造体の蓄積疲労を算出している。なお、αは構造体固有の値を、βは蓄積疲労を、fは期待振動数を、σは振動加速度の瞬時値に関する確率密度関数の標準偏差を、Tは実輸送時間を、Γはガンマ関数を、それぞれ示している。   However, in the vibration test method described in Patent Document 1, the vibration waveform data for each frequency band derived when calculating accumulated fatigue is assumed to be Gaussian vibration whose probability density function is a normal distribution. ing. That is, in Patent Document 1 described above, when calculating the accumulated fatigue of the structure, it is assumed that the distribution of the peak positions of vibration acceleration of each vibration waveform data follows the Rayleigh distribution, using the following formula (1). The accumulated fatigue is calculated. Α is a value specific to the structure, β is accumulated fatigue, f is the expected frequency, σ is the standard deviation of the probability density function for the instantaneous value of vibration acceleration, T is the actual transport time, and Γ is the gamma Each function is shown.

Figure 2010261770
Figure 2010261770

しかし、実際の輸送時に輸送手段に生ずる振動は、その確率密度関数が必ずしも正規分布になっていない非ガウス型の振動であることが認識されている。具体的には、ガウス型の振動ではその尖度が3を示すのに対し、実振動では3以外の尖度を示すことが認識されている。よって、従来の方法による蓄積疲労の算出方法では、実際に構造体に非ガウス型の振動が加わっているとすると、その蓄積疲労を正確に算出することができないという問題が生じる。   However, it is recognized that the vibration generated in the transportation means during actual transportation is a non-Gaussian vibration whose probability density function is not necessarily a normal distribution. Specifically, it has been recognized that the kurtosis of a Gaussian vibration shows 3 whereas the actual vibration shows a kurtosis other than 3. Therefore, the accumulated fatigue calculation method according to the conventional method has a problem that the accumulated fatigue cannot be accurately calculated if non-Gaussian vibration is actually applied to the structure.

そのうえ、上記した特許文献1に記載の振動試験方法では、所定の周波数帯域ごとに構造体に生ずる振動波形データを導出し、その後、それぞれの周波数帯域ごとに振動波形データに基づき蓄積疲労を算出しているため、周波数帯域ごとの蓄積疲労を算出するのに非常に手間がかかるという問題も有している。   In addition, in the vibration test method described in Patent Document 1 described above, vibration waveform data generated in the structure for each predetermined frequency band is derived, and thereafter, accumulated fatigue is calculated based on the vibration waveform data for each frequency band. Therefore, there is also a problem that it takes much time to calculate the accumulated fatigue for each frequency band.

本発明は、上記した問題に着目してなされたもので、構造体に非ガウス型の振動が加わっている場合でも、その蓄積疲労を正確に算出することができるとともに、周波数ごとの蓄積疲労の算出を簡便に行うことが可能な蓄積疲労算出方法、および、この蓄積疲労算出方法を用いた振動試験方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made by paying attention to the above-described problem, and even when non-Gaussian vibration is applied to the structure, the accumulated fatigue can be accurately calculated, and the accumulated fatigue for each frequency can be calculated. It is an object of the present invention to provide an accumulated fatigue calculation method that can be easily calculated, and a vibration test method using the accumulated fatigue calculation method.

本発明による蓄積疲労算出方法は、振動環境下に置かれた構造体に生ずる蓄積疲労を算出するためのものであって、構造体の振動を検出するセンサにより得られる構造体の振動検出値の時系列波形データを計測する第1のステップと、計測した前記振動検出値の時系列波形データに基づき、変動する前記振動検出値の蓄積疲労に寄与する振幅Sを順次抽出する第2のステップと、前記振幅Sごとに、その時間軸方向の幅Tを計測することによって周波数f(ただし、f=1/T)を設定する第3のステップと、前記周波数fごとに、前記振幅Sとその大きさごとの発生頻度Nとに基づいて、構造体に生ずる蓄積疲労を算出する第4のステップとを備えることを特徴とする。この疲労蓄積方法によれば、構造体に加わる振動が非ガウス型の振動であっても、振動により生ずる蓄積疲労を周波数ごとに算出することができる。 The accumulated fatigue calculation method according to the present invention is for calculating accumulated fatigue occurring in a structure placed in a vibration environment, and is a method for detecting a vibration detection value of a structure obtained by a sensor that detects vibration of the structure. first steps, based on the time-series waveform data of the vibration detected value measured, the second step of extracting a contributing amplitude S i to accumulated fatigue of the vibration detection value sequentially varying for measuring the time-series waveform data A third step of setting a frequency f n (where f n = 1 / T n ) by measuring a width T n in the time axis direction for each amplitude S i, and for each frequency f n And a fourth step of calculating the accumulated fatigue generated in the structure based on the amplitude S i and the occurrence frequency N i for each size. According to this fatigue accumulation method, even if the vibration applied to the structure is a non-Gaussian vibration, the accumulated fatigue caused by the vibration can be calculated for each frequency.

本発明の好ましい実施態様においては、前記第2のステップでは、振動検出値のピーク位置の山部ピークを順次抽出して各山部ピークの振動検出値を検出するとともに、谷部ピークを順次抽出して各谷部ピークの振動検出値を検出した後、隣接する山部ピークおよび谷部ピークの振動検出値の差を算出してこの差を前記振動検出値の振幅Sとして設定し、前記第3のステップでは、隣接する山部ピークと谷部ピークとの時間間隔を計測してこの時間間隔を前記時間軸方向の幅Tとして設定することを特徴とする。 In a preferred embodiment of the present invention, in the second step, the peak of the vibration detection value peak position is sequentially extracted to detect the vibration detection value of each peak, and the valley peak is sequentially extracted. Then, after detecting the vibration detection value of each valley peak, the difference between the vibration detection values of the adjacent peak and valley peaks is calculated, and this difference is set as the amplitude S i of the vibration detection value, In the third step, the time interval between the adjacent peak and valley peaks is measured, and this time interval is set as the width T n in the time axis direction.

また、本発明の他の好ましい実施態様においては、前記第2のステップでは、レインフロー法に基づいて前記振動検出値のピーク位置とこれに対応する底部位置を順次抽出し、前記ピーク位置およびこれに対応する底部位置の振動検出値の差を算出してこの差を前記振動検出値の振幅Sとして設定し、前記第3のステップでは、対応するピーク位置と底部位置との時間間隔を計測してこの時間間隔を前記時間軸方向の幅Tとして設定することを特徴とする。なお、前記振動検出値の振幅Sを抽出する方法としては、レンジ法、レンジペア法など、その他のサイクルカウント法を用いることができる。 In another preferred embodiment of the present invention, in the second step, a peak position of the vibration detection value and a corresponding bottom position are sequentially extracted based on a rainflow method, and the peak position and the peak position are extracted. The difference between the vibration detection values at the bottom position corresponding to is calculated and this difference is set as the amplitude S i of the vibration detection value. In the third step, the time interval between the corresponding peak position and the bottom position is measured. to and sets the time interval as the width T n of the time axis direction. As a method for extracting an amplitude S i of the vibration detection value, range method, such as range pair method, it is possible to use other cycle counting method.

本発明による振動生成方法は、振動体に載置される構造体の振動耐久性を評価するための振動試験方法であって、振動体に生ずる振動の振動条件に基づいて、構造体に付与する振動の基準用振動条件を決定する試験仕様設定ステップと、前記基準用振動条件の振動によって構造体に生ずる蓄積疲労を、上記した蓄積疲労算出方法により周波数ごとに算出し、これを目標蓄積疲労とする基準値取得ステップと、希望する試験時間を設定して構造体を前記試験時間振動させたとき、前記基準値取得ステップと同様にして算出した前記試験時間内に構造体に生ずる周波数ごとの蓄積疲労が前記目標蓄積疲労となるように、構造体に付与する振動の試験用振動条件を決定する試験条件決定ステップと、前記試験条件決定ステップで得られた試験用振動条件および試験時間に基づいて構造体を振動させて、構造体の破損の有無を判別する振動付与ステップとを備えることを特徴とする。   The vibration generation method according to the present invention is a vibration test method for evaluating the vibration durability of a structure placed on the vibration body, and is applied to the structure based on the vibration conditions of the vibration generated in the vibration body. A test specification setting step for determining a reference vibration condition for vibration, and accumulated fatigue generated in the structure due to vibration of the reference vibration condition are calculated for each frequency by the above-described accumulated fatigue calculation method, and this is referred to as target accumulated fatigue. A reference value acquisition step, and when a desired test time is set and the structure is vibrated for the test time, accumulation for each frequency generated in the structure within the test time calculated in the same manner as the reference value acquisition step A test condition determining step for determining a vibration condition for a vibration test to be applied to the structure so that the fatigue is the target accumulated fatigue; and the test vibration obtained in the test condition determining step. By vibrating structures based on matter and test time, characterized in that it comprises a vibration applying step of determining the presence or absence of breakage of the structure.

本発明の上記した構成において、「振動体」としては、例えば、機器や部品、貨物などを輸送する車両や鉄道、飛行機などの輸送手段が挙げられ、本発明は、このような輸送手段により輸送される輸送品の振動耐久性を評価するために用いられるが、必ずしもそれに限られるものではない。例えば、作動中、常に振動が加わる装置などに搭載される機器や部品などの振動耐久性を評価するためにも適用することができる。   In the above-described configuration of the present invention, examples of the “vibrating body” include transportation means such as vehicles, railroads, and airplanes that transport equipment, parts, cargo, and the like. It is used to evaluate the vibration durability of a transported product, but is not necessarily limited thereto. For example, the present invention can also be applied to evaluate the vibration durability of devices and parts mounted on devices that are constantly subjected to vibration during operation.

この振動試験方法によれば、振動体に発生する振動が非ガウス型の振動であったとしても、構造体について実輸送環境に即した高精度な振動耐久性の評価を行うことができる。   According to this vibration test method, even if the vibration generated in the vibrating body is a non-Gaussian vibration, it is possible to evaluate the vibration durability of the structure with high accuracy according to the actual transportation environment.

本発明の好ましい実施態様は、前記試験条件決定ステップでは、構造体に付与する振動の周波数成分fごとのパワースペクトル密度と各周波数成分fについて与える位相角Φとを適宜設定することにより、前記試験時間内に構造体に生ずる周波数ごとの蓄積疲労が前記目標蓄積疲労となるような試験用振動条件を決定することを特徴とする。 A preferred embodiment of the present invention, in the test condition determining step, by setting the phase angle [Phi k giving the power spectral density and the frequency components f k for each frequency component f k of the vibration to be imparted to the structure appropriately The test vibration condition is determined such that the accumulated fatigue at each frequency generated in the structure within the test time becomes the target accumulated fatigue.

本発明のさらに好ましい実施態様は、前記試験条件決定ステップでは、各周波数成分fの位相角の遅れを表す位相差ΔΦ(ΔΦ=Φ(k+1)−Φ)の確率密度分布(ただし、0≦ΔΦ≦2π)を適宜設定し、この確率密度分布に基づき各周波数成分間の位相差ΔΦを算出して各周波数成分fの位相角Φを設定することを特徴とする。 Further preferred embodiments of the present invention, in the test condition determining step, a probability density distribution (although the phase difference .DELTA..PHI representing the delay of the phase angle of each frequency component f k (ΔΦ = Φ (k + 1) -Φ k), 0 ≦ ΔΦ ≦ 2π) was appropriately set, and sets the phase angle [Phi k of each frequency component f k to calculate the phase difference .DELTA..PHI between each frequency component based on the probability density distribution.

本発明の他のさらに好ましい実施態様は、前記試験条件決定ステップでは、各周波数成分fの位相角Φを、角振動数ωと、初期位相Φ(0≦Φ≦2π)と、平均μおよび分散σをもとにした正規乱数N(μ,σ)を用いて算出される群遅延時間tとで表した数式:Φ(k+1)=Φ+t(k+1)dωにより設定することを特徴とする。 In another preferred embodiment of the present invention, in the test condition determining step, the phase angle Φ k of each frequency component f k is set to an angular frequency ω, an initial phase Φ 0 (0 ≦ Φ 0 ≦ 2π), Formula expressed by group delay time t k calculated using normal random number N (μ, σ 2 ) based on mean μ and variance σ 2 : Φ (k + 1) = Φ k + t (k + 1) dω It is characterized by setting.

本発明の蓄積疲労算出方法によれば、構造体に加わる振動が非ガウス型の振動であっても、その蓄積疲労を周波数ごとに算出することができる。また、本発明の振動試験方法によれば、振動体に発生する振動が非ガウス型の振動であったとしても、振動体に載置される構造体に対して、実輸送環境に即した高精度な振動耐久性の評価を行うことができる。   According to the accumulated fatigue calculation method of the present invention, even if the vibration applied to the structure is non-Gaussian vibration, the accumulated fatigue can be calculated for each frequency. Further, according to the vibration test method of the present invention, even if the vibration generated in the vibrating body is a non-Gaussian vibration, the structure placed on the vibrating body is highly suitable for the actual transportation environment. Accurate evaluation of vibration durability can be performed.

本発明の振動試験方法を実施する振動試験機の機略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vibration testing machine that performs a vibration testing method of the present invention. 本発明の振動試験方法の概要を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the outline | summary of the vibration test method of this invention. 試験仕様設定ステップを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a test specification setting step. 実輸送の輸送経路の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the transportation route of actual transportation. 基準値取得ステップを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a reference value acquisition step. 輸送品に生じる振動の一例を示す振動波形データである。It is vibration waveform data which shows an example of the vibration which arises in transport goods. レインフロー法による振幅の抽出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the extraction method of the amplitude by a rainflow method. 振幅の大きさおよび時間軸方向の幅の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the magnitude | size of an amplitude and the width | variety of a time-axis direction. 輸送品に生じる目標蓄積疲労の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the target accumulation fatigue which arises in transport goods. 段積み状態の輸送品に生じる目標蓄積疲労の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the target accumulation fatigue which arises in the transportation goods of a stacked state. 試験条件決定ステップを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a test condition determination step. 実蓄積疲労と目標蓄積疲労との比較例を示した図である。It is the figure which showed the comparative example of real accumulation fatigue and target accumulation fatigue. 図11のステップ33の第1実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 1st Embodiment of step 33 of FIG. 位相差の確率密度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of probability density distribution of a phase difference. 図11のステップ33の第2実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment of step 33 of FIG.

以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。本発明の蓄積疲労算出方法は、振動環境下に置かれた構造体に生ずる蓄積疲労を算出するためのものである。また、本発明の振動試験方法は、例えば、車両、鉄道、飛行機などの輸送手段に積載される輸送品Pが、輸送中の振動(以下、「実振動」という。)によって受ける損傷の有無を予測するためのものであり、本発明の蓄積疲労算出方法を用いることを特徴としている。前記輸送品Pとしては、例えば精密機器などの構造体が該当し、このような輸送品Pは、通常、緩衝材とともに、箱などの容器に収納された状態で輸送される。緩衝材は、発泡材料、紙、木材などで形成され、容器内面と輸送品Pとの間に配置される。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The accumulated fatigue calculation method of the present invention is for calculating accumulated fatigue generated in a structure placed in a vibration environment. In addition, the vibration test method of the present invention determines whether or not the transported goods P loaded on transportation means such as vehicles, railways, and airplanes are damaged by vibration during transportation (hereinafter referred to as “actual vibration”). This is for prediction, and is characterized by using the accumulated fatigue calculation method of the present invention. The transported goods P correspond to structures such as precision instruments, for example, and such transported goods P are usually transported together with cushioning materials in a state of being accommodated in a container such as a box. The cushioning material is formed of foamed material, paper, wood, etc., and is disposed between the inner surface of the container and the transported product P.

図1は、本発明の一実施例である振動試験方法で使用される振動試験装置1の概略構成を示している。振動試験装置1は、輸送品Pが載置される振動台2と、所定の加速度の振動を振動台2に付与することが可能な加振機3と、加振機3の作動を制御する制御装置10とを備えている。前記輸送品Pは、振動台2上に、緩衝材6により支持された状態で配置される。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a vibration test apparatus 1 used in a vibration test method according to an embodiment of the present invention. The vibration testing apparatus 1 controls the vibration table 2 on which the transported product P is placed, the vibration exciter 3 capable of applying vibration with a predetermined acceleration to the vibration table 2, and the operation of the vibration exciter 3. And a control device 10. The transported goods P are arranged on the vibration table 2 while being supported by the buffer material 6.

振動台2および輸送品Pには、これらの振動を検出する加速度センサ4,5がそれぞれ取り付けられている。各加速度センサ4,5は、検出した振動台2および輸送品Pの振動加速度を制御装置10に出力する。なお、輸送品Pに取り付ける第2の加速度センサ5は、輸送品Pの複数部位に取り付けるようにしてもよい。また、複数の輸送品Pを多段積みにする場合には、段積みされた各輸送品Pごとに第2の加速度センサ5を取り付けるようにしてもよい。   Acceleration sensors 4 and 5 for detecting these vibrations are attached to the vibration table 2 and the transportation product P, respectively. Each acceleration sensor 4, 5 outputs the detected vibration acceleration of the vibration table 2 and the transported item P to the control device 10. The second acceleration sensor 5 attached to the transported product P may be attached to a plurality of parts of the transported product P. In addition, when a plurality of transported goods P are stacked, the second acceleration sensor 5 may be attached to each transported goods P stacked.

なお、本実施例では、輸送品Pの振動検出値として振動加速度を用いているが、その他、振動により輸送品Pに生ずるひずみ、応力、荷重などを振動検出値として用いることも可能である。   In the present embodiment, vibration acceleration is used as the vibration detection value of the transported product P, but other strains, stresses, loads, and the like generated in the transported product P due to vibration can also be used as the vibration detection value.

制御装置10は、制御、演算の主体であるCPU13、記憶手段であるROM14、RAM15の他に、表示部11、入力部12、およびメモリ部16を備えており、それぞれはバス19を介して接続されている。この制御装置10は、例えばパーソナルコンピュータなどの情報処理装置により構成され、A/D変換器17を介して第1の加速度センサ4および第2の加速度センサ5に接続されるとともに、D/A変換器18を介して加振機3に接続される。   The control device 10 includes a display unit 11, an input unit 12, and a memory unit 16 in addition to a CPU 13 that is a main body of control and calculation, a ROM 14 and a RAM 15 that are storage units, and each is connected via a bus 19. Has been. The control device 10 is configured by an information processing device such as a personal computer, for example, and is connected to the first acceleration sensor 4 and the second acceleration sensor 5 via the A / D converter 17 and is also D / A converted. It is connected to the vibration exciter 3 via a device 18.

表示部11は、液晶モニタやCRTモニタなどで構成される。入力部12は、マウス、入力キー、タッチパネルなどで構成される。ROM14は、CPU13が実行するプログラムの他、各種データなどを格納する。RAM15は、プログラムの実行時に必要なデータの読み書きに用いられる。   The display unit 11 includes a liquid crystal monitor, a CRT monitor, or the like. The input unit 12 includes a mouse, input keys, a touch panel, and the like. The ROM 14 stores various data in addition to the program executed by the CPU 13. The RAM 15 is used for reading and writing data necessary for executing the program.

メモリ部16には、予め各種の輸送手段による輸送経路ごとに計測された実振動の振動波形データ、これを基に算出される実振動の振動加速度についての確率密度関数、PSD( Power Spectrum Density:パワースペクトル密度)、尖度および歪度などの各種情報を格納する。また、入力部12からの入力情報、第1の加速度センサ4および第2の加速度センサ5による振動検出値のデータ、CPU13による蓄積疲労の算出の際に使用するデータ処理方法や計算式、その演算情報などの各種情報を格納する。   The memory unit 16 stores vibration waveform data of actual vibrations measured in advance for each transportation route by various transportation means, a probability density function for vibration acceleration of actual vibrations calculated based on the vibration waveform data, PSD (Power Spectrum Density: Various information such as power spectral density), kurtosis and skewness is stored. Further, input information from the input unit 12, data of vibration detection values by the first acceleration sensor 4 and the second acceleration sensor 5, a data processing method and calculation formula used when calculating accumulated fatigue by the CPU 13, and its calculation Stores various information such as information.

CPU13は、ROM14に格納されたプログラムに従ってRAM15に対するデータの読み書きを行いつつ、振動試験で再現する振動の振動波形データを生成し、これを加振機3に付与して振動台2を振動させることで輸送品Pについての振動試験を行い、その耐久性を評価する。   The CPU 13 generates vibration waveform data of vibration to be reproduced in the vibration test while reading / writing data from / to the RAM 15 according to the program stored in the ROM 14, and applies the vibration waveform data to the vibration exciter 3 to vibrate the vibration table 2. Then, a vibration test is performed on the transported product P, and its durability is evaluated.

次に、上記振動試験装置1を用いた輸送品Pの振動試験方法について説明する。本実施例の振動試験方法の大まかな流れは、図2にフローチャートで示すとおりである。なお、同図において、STは「ステップ(STEP)」の略である。   Next, a vibration test method for the transported goods P using the vibration test apparatus 1 will be described. The general flow of the vibration test method of the present embodiment is as shown in the flowchart in FIG. In the figure, ST is an abbreviation for “STEP”.

まず、実輸送時に車両などの輸送手段に発生する実振動の振動条件に基づいて、輸送品Pに与える振動の基準用振動条件を決定する試験仕様設定ステップを行い、実振動を再現した振動を生成する(ステップ1)。   First, based on the vibration conditions of actual vibrations that occur in vehicles such as vehicles during actual transportation, a test specification setting step is performed to determine the reference vibration conditions for vibrations to be given to the transported goods P. Generate (step 1).

次に、前記試験仕様設定ステップで生成された前記基準用振動条件の振動を輸送品Pに与えることにより、輸送品Pに生じる蓄積疲労を、本発明の蓄積疲労算出方法(詳細は後述)により算出する基準値取得ステップを行い、本試験の試験条件の決定に用いるための基準値(目標蓄積疲労)を求める(ステップ2)。   Next, by giving vibrations of the reference vibration condition generated in the test specification setting step to the transported goods P, the accumulated fatigue generated in the transported goods P is determined by the accumulated fatigue calculation method of the present invention (details will be described later). A reference value acquisition step for calculating is performed, and a reference value (target accumulated fatigue) to be used for determining the test conditions of the main test is obtained (step 2).

そして、希望する試験時間を設定し、この試験時間の間、輸送品Pを振動させたとき、輸送品Pに生ずる蓄積疲労が前記目標蓄積疲労となるように、輸送品Pに与える振動の試験用振動条件を決定する試験条件決定ステップを行い、本試験の試験条件(試験用振動条件および試験時間)を決定する(ステップ3)。   Then, a desired test time is set, and when the transportation product P is vibrated during this test time, a vibration test applied to the transportation product P so that the accumulated fatigue occurring in the transportation product P becomes the target accumulated fatigue. The test condition determining step for determining the vibration conditions for the test is performed, and the test conditions (the vibration conditions for the test and the test time) of the main test are determined (step 3).

最後に、前記試験条件決定ステップで決定した試験用振動条件および試験時間に基づいて、輸送品Pを振動させる振動付与ステップを行い、本試験を行う(ステップ4)。以下、ステップごとに詳細に説明する。   Finally, based on the test vibration conditions and the test time determined in the test condition determination step, a vibration applying step for vibrating the transported goods P is performed, and the main test is performed (step 4). Hereinafter, each step will be described in detail.

(1)試験仕様設定ステップ(ステップ1)
図3に示すフローチャートを適宜参照しながら、試験仕様設定ステップを説明する。
(1) Test specification setting step (Step 1)
The test specification setting step will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、ステップ10では、CPU13は、実輸送時に輸送手段(例えば、車両)に生じる実振動の一定時間の振動波形データをフーリエ変換して、周波数成分fごとのPSDを算出する処理を行う。この振動波形データは、例えば、実輸送時における被輸送品Pの載置面(例えば、車両の荷台など)の振動加速度を、振動記録計により実際に計測することにより得られる。 First, in step 10, the CPU 13 performs a process of calculating a PSD for each frequency component f k by performing Fourier transform on vibration waveform data of a certain period of actual vibration generated in the transportation means (for example, vehicle) during actual transportation. This vibration waveform data is obtained, for example, by actually measuring the vibration acceleration of the placement surface (for example, a vehicle bed) of the article to be transported P during actual transportation with a vibration recorder.

また、実振動の振動波形データから、振動波形データの特徴を表すパラメータである尖度と歪度とを算出する処理を行う。ここで、尖度とは振動加速度の度数分布の急峻度(尖っている度合い)を表す特徴量であり、歪度とは振動加速度の度数分布の非対称性を表す特徴量であり、どちらも統計学で用いられる一般的な指標である。これらのデータはメモリ部16に格納される。なお、ここでは、車両について言及しているが、各種の輸送手段(鉄道や飛行機、台車など)に発生する実振動の振動波形データを計測しておき、各振動波形データからPSD、尖度、歪度などを算出して、輸送手段ごとにメモリ部16に格納しておく。   In addition, processing for calculating kurtosis and skewness, which are parameters representing the characteristics of the vibration waveform data, from the vibration waveform data of the actual vibration is performed. Here, kurtosis is a feature quantity that represents the steepness (degree of sharpness) of the frequency distribution of vibration acceleration, and skewness is a feature quantity that represents the asymmetry of the frequency distribution of vibration acceleration. It is a general index used in science. These data are stored in the memory unit 16. In addition, although the vehicle is mentioned here, vibration waveform data of actual vibrations generated in various transportation means (railway, airplane, carriage, etc.) are measured, and PSD, kurtosis, The skewness and the like are calculated and stored in the memory unit 16 for each transportation means.

次のステップ11では、CPU13は、これら算出したPSDに基づき、各周波数成分f各々について、以下の数式(2)を用いて、その振幅Xを算出する処理を行う。なお、本明細書においては、kを各周波数成分へのインデックスとしている。 In the next step 11, the CPU 13 performs processing for calculating the amplitude X k for each frequency component f k using the following formula (2) based on the calculated PSD. In the present specification, k is an index to each frequency component.

Figure 2010261770
Figure 2010261770

次に、ステップ12において、CPU13は、各周波数成分fk各々について位相角Φkを設定する処理を実行する。ここでは、実振動の振動波形データから求められる尖度および歪度を目標値として、生成する振動波形データの尖度および歪度が前記目標値と一致するように、各周波数成分fについて位相角Φkを設定する。この各周波数成分fについての位相角Φkの設定は、本願の出願人が特願2009−051940号で提案した方法により行うことができる。なお、この特許出願を本願明細書に参考のため援用する。 Next, in step 12, the CPU 13 executes a process of setting the phase angle Φ k for each frequency component f k . Here, the kurtosis and the skewness obtained from the vibration waveform data of the actual vibration are set as target values, and the phase of each frequency component f k is set so that the kurtosis and the skewness of the generated vibration waveform data match the target values. to set the angle Φ k. The setting of the phase angle [Phi k for each frequency component f k can be performed by a method the applicant of the present application has proposed in Japanese Patent Application No. 2009-051940. This patent application is incorporated herein by reference.

そして、ステップ13において、CPU13は、振幅Dおよび位相角Φが設定された各周波数成分fを逆フーリエ変換することにより、振動波形データを生成し、次のステップにおいて輸送品Pに与える振動の基準用振動条件を決定する。 In step 13, the CPU 13 generates vibration waveform data by performing inverse Fourier transform on each frequency component f k in which the amplitude D k and the phase angle Φ k are set, and supplies the vibration waveform data to the transported product P in the next step. Determine vibration conditions for vibration reference.

この試験仕様設定ステップによれば、生成される振動は、実輸送時に輸送手段に生ずる実振動のPSDと同じPSDを有しているとともに、その尖度、さらには歪度が、実振動の振動波形データから求められる尖度および歪度とほぼ一致する。よって、この試験仕様設定ステップによれば、実輸送時に輸送手段に生じる実振動(特に非ガウス型の振動)を高精度に再現可能であり、実輸送に近い振動環境の下、輸送品Pの振動試験を行うことができるようになる。   According to this test specification setting step, the generated vibration has the same PSD as the actual vibration PSD generated in the transportation means during actual transportation, and the kurtosis and further the distortion are the vibrations of the actual vibration. It almost matches the kurtosis and skewness obtained from the waveform data. Therefore, according to this test specification setting step, the actual vibration (particularly non-Gaussian vibration) generated in the transportation means during actual transportation can be reproduced with high accuracy, and the transportation product P A vibration test can be performed.

なお、実輸送においては、輸送品Pが単一の輸送手段のみによって輸送されるケースは少なく、複数の輸送手段を乗り継いで輸送されるのが一般的である。よって、例えば、実輸送の輸送経路が、図4に示すように、複数のシナリオa1〜a5によって構成されている場合には、輸送経路を、{a1 and (a2 or a3) and a4} or a5 で表し、各シナリオa1〜a5に対応する実振動の振動波形データに基づいて、各シナリオa1〜a5ごとに実振動を再現した振動波形データを生成し、これらを組み合わせることにより、実輸送に対応する振動波形データを作成して、輸送品Pに与える振動の基準用振動条件を決定するようにする。 In actual transportation, there are few cases in which the transported goods P are transported only by a single transportation means, and the transportation is generally carried over a plurality of transportation means. Therefore, for example, when the transportation route of actual transportation is constituted by a plurality of scenarios a1 to a5 as shown in FIG. 4, the transportation route is expressed as {a 1 and (a 2 or a 3 ) and a 4} expressed in or a 5, based on the vibration waveform data of the actual vibration corresponding to each scenario a1-a5, it generates vibration waveform data which reproduces the real vibration for each scenario a1-a5, by combining these Then, vibration waveform data corresponding to actual transportation is created, and the vibration condition for reference of vibration to be given to the transported product P is determined.

(2)基準値取得ステップ(ステップ2)
図5に示すフローチャートを適宜参照しながら、基準値取得ステップを説明する。
(2) Reference value acquisition step (step 2)
The reference value acquisition step will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、ステップ20において、CPU13は、上記試験仕様設定ステップで生成した振動波形データに基づき振動台2を振動させて、実振動を再現した振動を輸送品Pに与える。そして、輸送品Pに取り付けられた第2の加速度センサ5によって、図6に示すような、この振動によって輸送品Pに生ずる振動加速度の時系列波形データを計測する。なお、輸送品Pが小型であり、輸送品Pに加速度センサを直接取り付けることができないような場合などには、振動台2に取り付けた第1の加速度センサ4によって、輸送品Pに生ずる振動加速度の時系列波形データを計測するようにしてもよい。   First, in step 20, the CPU 13 vibrates the vibration table 2 based on the vibration waveform data generated in the test specification setting step, and gives a vibration that reproduces the actual vibration to the transported product P. Then, the second acceleration sensor 5 attached to the transported product P measures time-series waveform data of vibration acceleration generated in the transported product P due to this vibration as shown in FIG. When the transported product P is small and the acceleration sensor cannot be directly attached to the transported product P, the vibration acceleration generated in the transported product P by the first acceleration sensor 4 attached to the vibration table 2. The time-series waveform data may be measured.

また、輸送品Pが、実輸送時に段積み状態で輸送される場合には、輸送品Pを実際に段積みした状態(例えば、2段積みの状態)で振動台2上に載置し、段積みされた各輸送品Pごとに、第2の加速度センサ5によって、輸送品Pに生ずる振動加速度の時系列波形データを計測する。   Further, when the transported goods P are transported in a stacked state during actual transportation, the transported goods P are actually placed on the vibrating table 2 in a state of being stacked (for example, in a state of being stacked in two stages) The time-series waveform data of the vibration acceleration generated in the transported goods P is measured by the second acceleration sensor 5 for each stacked transported goods P.

次のステップ21において、CPU13は、計測された輸送品Pの振動加速度の時系列波形データから、変動する振動加速度の蓄積疲労に寄与する振幅Sを順次抽出する処理を行う。 In a next step 21, CPU 13, from the time-series waveform data of the vibration acceleration measured shipment P, it performs a process of sequentially extracting contributes amplitude S i to accumulated fatigue of the vibration acceleration varies.

本実施例では、図7に示すように、レインフロー法によって、上記の振幅Sを抽出している。図7に示す振動波形は、図6に示す振動波形の一部を取り出したものであり、横軸は振動加速度であり、縦軸は時間である。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, the amplitude S i is extracted by the rainflow method. The vibration waveform shown in FIG. 7 is obtained by extracting a part of the vibration waveform shown in FIG. 6, the horizontal axis is vibration acceleration, and the vertical axis is time.

レインフロー法では、図7に示すように、縦軸を時間軸とする振動波形を想定し、この振動波形を多重になった屋根構造にみたて、各屋根の付け根の位置(ピーク位置)P1,P2・・・から山と谷の番号順に雨滴を流すことを想像する。雨滴は、以下の3条件を満たして流れ落ち停止するものとする。   In the rainflow method, as shown in FIG. 7, assuming a vibration waveform having a vertical axis as a time axis, a roof structure in which this vibration waveform is multiplexed, the base position (peak position) P1 of each roof. Imagine flowing raindrops in the order of mountain and valley from P2,. Raindrops shall flow and stop when the following three conditions are satisfied.

雨滴は、屋根の付け根の位置から番号順に流れ始め、停止条件が満たされるまで下の屋根に流れ落ち続ける(条件1)。また、軒先から落下中の雨滴は次の2つの停止条件の一方を満足したときに落下を停止する(条件2)。右向きの流れの場合には、右向きに流れる雨滴の出発点より左側に他の屋根の軒先が現れたときに停止する(停止条件1)。一方、左向きの流れの場合には、左向きに流れる雨滴の出発点より右側に他の屋根の軒先が現れたときには停止する(停止条件2)。例えば、図7に示すP7からP8へ流れる雨滴は、P7よりも左側にあるP9が現れたためにP8で停止する。さらに、屋根の一部を既に雨滴が流れていたらその流れは停止する(条件3)。例えば、P3からP4への流れは、P1からの流れにぶつかるためP2と同じ横位置(P2’)で停止する。   Raindrops begin to flow in numerical order from the base of the roof and continue to flow down to the lower roof until the stop condition is met (condition 1). In addition, the raindrops falling from the eaves stop when one of the following two stop conditions is satisfied (condition 2). In the case of a rightward flow, it stops when an eaves of another roof appears on the left side from the starting point of raindrops flowing rightward (stop condition 1). On the other hand, in the case of a leftward flow, when the eaves of another roof appear on the right side from the starting point of raindrops flowing leftward, the flow stops (stop condition 2). For example, raindrops flowing from P7 to P8 shown in FIG. 7 stop at P8 because P9 on the left side of P7 appears. Furthermore, if raindrops have already flowed through a part of the roof, the flow stops (condition 3). For example, the flow from P3 to P4 stops at the same lateral position (P2 ') as P2 in order to hit the flow from P1.

CPU13は、上記したレインフロー法により、図7に示すように、各屋根の付け根のピーク位置P(i=1,2・・・)から雨滴が停止した位置をそれぞれ抽出し、その停止位置を各ピーク位置Pに対応する底部位置Bとして抽出する。そして、CPU13は、各ピーク位置Pおよび各底部位置Bの横座標を測定して、各ピーク位置Pおよび各底部位置Bの振動加速度をそれぞれ検出する。そして、図8に示すように、各ピーク位置Pの振動加速度とこれに対応する各底部位置Bの振動加速度との差の絶対値を算出して、この絶対値を前記振幅Sとして設定する(図示例では、ピーク位置Pと底部位置B、および、ピーク位置Pと底部位置Bについての例を示している)。 As shown in FIG. 7, the CPU 13 extracts positions where raindrops have stopped from the peak positions P i (i = 1, 2,...) At the bases of the roofs by the above-described rainflow method. Are extracted as bottom positions B i corresponding to the respective peak positions P i . Then, CPU 13, the horizontal coordinates of each peak position P i and the bottom position B i are measured to detect the vibration acceleration of the peak position P i and the bottom position B i respectively. Then, as shown in FIG. 8, the absolute value of the difference between the vibration acceleration at each peak position P i and the vibration acceleration at each bottom position B i corresponding thereto is calculated, and this absolute value is used as the amplitude S i. These are set (in the illustrated example, the peak position P 1 and the bottom position B 1 , and the peak position P 5 and the bottom position B 5 are shown).

次に、CPU13は、ステップ22において、図8に示すように、各ピーク位置Pとこれに対応する各底部位置Bとの間の時間間隔tを計測し、この時間間隔tを前記振幅Sの時間軸方向の幅Tとして設定することにより、前記振幅Sごとに周波数f(ただし、f=1/T)を設定する処理を行う。そして、周波数fごとに前記振幅Sを振り分け、振幅Sの大きさごとにその発生頻度(カウント数)Nを計数する。 Then, CPU 13, in step 22, as shown in FIG. 8, the time interval t n between each peak position P i and the bottom position B i corresponding thereto is measured, the time interval t n by setting the width T n in the time axis direction of the amplitude S i, it performs processing for the frequency f n (however, f n = 1 / T n ) for each amplitude S i to set the. Then, the amplitude S i is distributed for each frequency f n , and the occurrence frequency (count number) N i is counted for each magnitude of the amplitude S i .

最後に、CPU13は、ステップ23において、疲労S−N曲線を利用した以下の数式(3)を用いることによって、周波数fごとに輸送品Pの蓄積疲労βを算出する処理を行う。これにより、図9に示すように、実輸送時に輸送品Pに生ずる蓄積疲労βが周波数fごとに算出され、この算出した蓄積疲労を目標蓄積疲労とする。なお、下記数式(3)のαは加速係数であり、輸送品Pに固有の値である。 Finally, in step 23, the CPU 13 performs a process of calculating the accumulated fatigue β of the transported goods P for each frequency f n by using the following formula (3) using the fatigue SN curve. As a result, as shown in FIG. 9, the accumulated fatigue β generated in the transported goods P during actual transportation is calculated for each frequency f n , and the calculated accumulated fatigue is set as the target accumulated fatigue. In the following formula (3), α is an acceleration coefficient and is a value specific to the transported product P.

Figure 2010261770
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なお、輸送品Pを実際に段積みした状態で振動させた場合には、図10に示すように、段積みした輸送品Pごとに、蓄積疲労(A),(B)を周波数fごとに算出する。そして、この算出した各蓄積疲労(A),(B)をともに包含するような蓄積疲労(C)を算出し、この蓄積疲労(C)を目標蓄積疲労とする。これにより、実輸送時には輸送品Pが段積みされていても、以後の本試験では1段積みで、その振動に対する耐久性を評価することが可能となる。 When the transported goods P are actually vibrated in a stacked state, as shown in FIG. 10, the accumulated fatigue (A), (B) is stored for each frequency f n for each stacked transported product P. To calculate. Then, the accumulated fatigue (C) including both the calculated accumulated fatigue (A) and (B) is calculated, and this accumulated fatigue (C) is set as the target accumulated fatigue. As a result, even if the goods P are stacked during actual transportation, it is possible to evaluate the durability against the vibration by one-stage loading in the subsequent test.

また、実輸送の輸送経路が、図3に示すように、複数のシナリオa1〜a5によって構成されている場合には、シナリオごとに算出した蓄積疲労をA1〜A5とすると、実輸送において輸送品Pに生ずる目標蓄積疲労を、max[ sum{A1 , max(A2 , A3 ), A4}, A5](max:最大値、sum:総和)とする。これにより、さまざまな実輸送において輸送経路が考えられる場合に、必要最小な蓄積疲労を周波数ごとに算出することができ、過剰試験および過小試験を回避できる。 In addition, as shown in FIG. 3, when the transportation route of actual transportation is configured by a plurality of scenarios a1 to a5, if the accumulated fatigue calculated for each scenario is A1 to A5, the transportation goods in actual transportation The target accumulated fatigue occurring in P is set to max [sum {A 1 , max (A 2 , A 3 ), A 4 }, A 5 ] (max: maximum value, sum: sum). Thereby, when a transportation route can be considered in various actual transportations, the necessary minimum accumulated fatigue can be calculated for each frequency, and an over test and an under test can be avoided.

この基準値設定ステップによれば、実輸送時に輸送手段に生ずる実振動が、その確率密度分布が正規分布となっていない非ガウス型の振動であったとしても、輸送品Pに生ずる蓄積疲労を、周波数fごとに算出することが可能となる。また、実輸送時に輸送手段に生ずる実振動がガウス型の振動であったとしても、実際に輸送品Pに生ずる振動が非ガウス型の振動であった場合に、輸送品Pに生ずる蓄積疲労を周波数fごとに算出することが可能である。 According to this reference value setting step, even if the actual vibration generated in the transportation means during actual transportation is a non-Gaussian vibration whose probability density distribution is not a normal distribution, accumulated fatigue that occurs in the transportation product P is reduced. It is possible to calculate for each frequency f n . In addition, even if the actual vibration generated in the transportation means during actual transportation is Gaussian vibration, if the vibration actually generated in the transported goods P is non-Gaussian vibration, the accumulated fatigue generated in the transported goods P is reduced. It is possible to calculate for each frequency f n .

加えて、従来技術において記載した特許文献1に記載の振動試験方法のように、周波数ごとに構造体に生ずる振動加速度の時系列波形データを導出する必要もないので、簡便な方法で周波数fごとの蓄積疲労を算出することができる。 In addition, as in the vibration test method described in Patent Document 1 described in the prior art, it is not necessary to derive a time-series waveform data of the vibration acceleration generated in the structure for each frequency, the frequency f n by a simple method The accumulated fatigue for each can be calculated.

なお、本実施例では、レインフロー法により前記振幅Sを抽出するようにしているが、ピークカウント法、レンジ法、レンジペア法など、他のサイクルカウント法を用いて、振動加速度の蓄積疲労に寄与する前記振幅Sを抽出するようにしてもよい。 In the present embodiment, although so as to extract the amplitude S i by rain flow method, peak count method, the range method, such as range pair method, using other cycle counting method, the accumulated fatigue of vibration acceleration The contributing amplitude S i may be extracted.

例えば、図7において、振動波形のピーク位置Pのうち、山部ピークP,P,P・・・を順次抽出して各山部ピークP,P,P・・・の振動加速度を検出するとともに、谷部ピークP,P,P・・・を順次抽出して各谷部ピークP,P,P・・・の振動加速度を検出する。そして、隣接する山部ピークおよび谷部ピーク(例えば、PとP、PとPなど)の振動加速度の差を算出して、この差を前記振幅Sとして設定する。さらに、隣接する山部ピークと谷部ピークとの間の時間間隔を計測して、この時間間隔を前記振幅Sの時間軸方向の幅Tとして設定し、前記振幅Sごとに周波数f(ただし、f=1/T)を設定する。そして、周波数fごとに前記振幅Sを振り分け、前記振幅Sとその大きさごとの発生頻度Nとに基づいて、周波数fごとに輸送品Pの蓄積疲労βを算出するようにしてもよい。 For example, in FIG. 7, of the peak position P i of the vibration waveform, the crest peak P 1, P 3, P 5 ··· are sequentially extracted by the respective ridges peak P 1, P 3, P 5 ··· Are detected, and the trough peaks P 2 , P 4 , P 6 ... Are sequentially extracted to detect the vibration accelerations of the trough peaks P 2 , P 4 , P 6 . Then, a difference in vibration acceleration between adjacent peak and valley peaks (for example, P 1 and P 2 , P 2 and P 3, etc.) is calculated, and this difference is set as the amplitude S i . Further, the time interval between the adjacent peak and valley peaks is measured, and this time interval is set as the width T n of the amplitude S i in the time axis direction, and the frequency f is set for each amplitude S i. n (where f n = 1 / T n ) is set. Then, sorting the amplitude S i for each frequency f n, on the basis of the amplitude S i and frequency N i per its size, to calculate the accumulated fatigue β of shipment P for each frequency f n May be.

(3)試験条件決定ステップ(ステップ3)
図11に示すフローチャートを適宜参照しながら、試験条件決定ステップを説明する。
(3) Test condition determination step (Step 3)
The test condition determining step will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 11 as appropriate.

まず、ステップ30において、ユーザが本試験において希望する輸送品Pの試験時間を入力する。この入力は、CPU13が表示部11に表示する所定の設定画面において行うことができる。一般には、試験時間を短くすると、本試験が短時間で終了するために試験効率が向上する一方、実振動の振動条件と本試験の振動条件とが乖離して、試験精度が低下するおそれが生じ得る。   First, in step 30, the test time of the transported goods P that the user desires in this test is input. This input can be performed on a predetermined setting screen displayed on the display unit 11 by the CPU 13. In general, shortening the test time improves the test efficiency because the test is completed in a short time, while the vibration conditions of the actual vibration and the vibration conditions of the main test may deviate and the test accuracy may decrease. Can occur.

次に、CPU13は、入力された試験時間に基づいて、実際に本試験を行う場合の試験用振動条件を決定する。具体的には、希望する試験時間の間、輸送品Pを振動させたとき、前記基準値取得ステップと同様にして算出した前記試験時間内に輸送品Pに生ずる周波数fごとの蓄積疲労が前記目標蓄積疲労となるように、輸送品Pに与える振動の振動条件を決定する。 Next, the CPU 13 determines a vibration condition for testing when the actual test is actually performed based on the input test time. Specifically, when the transported goods P are vibrated during a desired test time, the accumulated fatigue for each frequency f n generated in the transported goods P within the test time calculated in the same manner as in the reference value acquiring step. The vibration condition of the vibration applied to the transported product P is determined so as to achieve the target accumulated fatigue.

ここで、従来では、この試験用振動条件を決定する際には、試験時間に応じて、ユーザが輸送品Pに与える振動の周波数成分fごとのパワースペクトル密度(初期PSD)を適宜設定し、さらに、この各周波数成分fに位相角Φをランダムに与えて逆フーリエ変換を行うことにより振動波形データを生成する。そして、この生成した振動波形データに基づく振動を輸送品Pに設定した試験時間与え、この振動により輸送品Pに生ずる周波数fごとの蓄積疲労を算出して目標蓄積疲労と比較する。以下、このように、試験時間内の振動によって輸送品Pが受ける疲労を「実蓄積疲労」と称する。そして、初期PSDによる振動での実蓄積疲労に対する目標蓄積疲労の割合を算出し、この割合を基に、輸送品Pに与える振動のパワースペクトル密度を補正することで、実蓄積疲労が前記目標蓄積疲労となるようにしている。 Here, conventionally, in determining the test vibration conditions, depending on the test time, the user is power spectral density of each frequency component f k of the vibration given to the shipment P (initial PSD) is set appropriately Further, vibration waveform data is generated by performing inverse Fourier transform by giving a phase angle Φ k to each frequency component f k at random. Then, the given generated vibration waveform data to based vibration shipment test time set to P, and calculates the accumulated fatigue for each frequency f n occurring shipment P This vibration is compared with the target cumulative fatigue. Hereinafter, the fatigue that the transported product P receives due to vibration within the test time is referred to as “actual accumulated fatigue”. Then, the ratio of the target accumulated fatigue with respect to the actual accumulated fatigue due to the vibration due to the initial PSD is calculated, and based on this ratio, the power spectrum density of the vibration applied to the transported goods P is corrected, so that the actual accumulated fatigue becomes the target accumulated fatigue. I try to get tired.

しかし、この従来の方法では、上記した試験用振動条件を決定する際に、輸送品Pにガウス型の振動を与えることになるため、実蓄積疲労と目標蓄積疲労とが一致せず、特に、図12に示すように、高周波数領域において、実蓄積疲労が目標蓄積疲労と一致しないことが確認される。そのため、本試験において、振動耐久性の評価精度が落ちるという問題がある。   However, in this conventional method, when determining the vibration conditions for the test described above, since the Gaussian vibration is given to the transported goods P, the actual accumulated fatigue does not match the target accumulated fatigue. As shown in FIG. 12, it is confirmed that the actual accumulated fatigue does not coincide with the target accumulated fatigue in the high frequency region. Therefore, in this test, there is a problem that evaluation accuracy of vibration durability is lowered.

そこで、本実施例では、輸送品Pに与える振動のパワースペクトル密度だけでなく、各周波数成分fに与える位相角Φを適宜設定して、輸送品Pに非ガウス型の振動を与えることにより、試験時間内に輸送品Pに生ずる実蓄積疲労を前記目標蓄積疲労と一致あるいは略一致させるようにしている。 Therefore, in this embodiment, not only the power spectral density of the vibration given to the shipment P, by setting the phase angle [Phi k given to each frequency component f k appropriately, giving vibration of non-Gaussian to shipment P Thus, the actual accumulated fatigue generated in the transported goods P within the test time is made to coincide with or substantially coincide with the target accumulated fatigue.

図11において、ステップ31では、ユーザが輸送品Pに与える振動の周波数成分fごとのパワースペクトル密度(PSD)を適宜設定する。次に、ステップ32では、CPU13は、これら設定されたPSDに基づき、各周波数成分f各々について、上記数式(2)を用いて、その振幅xを算出する処理を行う。次に、CPU13は、ステップ33において、各周波数成分fk各々について位相角φkを設定する処理を実行する。 In FIG. 11, in step 31, the power spectral density (PSD) for each frequency component f k of vibration given to the transported product P by the user is appropriately set. Next, in step 32, based on these set PSDs, the CPU 13 performs a process of calculating the amplitude x k for each frequency component f k using the above equation (2). Next, in step 33, the CPU 13 executes a process of setting the phase angle φ k for each frequency component f k .

図13は、図11のステップ33の位相角設定処理の第1実施形態を示しており、図13に示すフローチャートを適宜参照しながら第1実施形態の位相各設定処理を説明する。この第1実施形態では、CPU13は、まず、ステップ33Aにおいて、各周波数成分fの位相角φの遅れ(位相差)Δφ(=φ(k+1)−φ)の確率密度分布を予め設定する。このとき、位相差Δφの確率密度分布の形状は、図14に示すように、位相差Δφの確率密度分布のピーク値の位置が、例えば、位相差の最大値2πと最小値0の中央部であるπの位置に位置するようにして位相差Δφの確率密度分布を作成する。この位相差Δφの確率密度分布の形状は、その底辺の長さLを適宜調節することにより、変更が可能である。 FIG. 13 shows a first embodiment of the phase angle setting process in step 33 of FIG. 11, and each phase setting process of the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 13 as appropriate. In the first embodiment, the CPU 13 first presets the probability density distribution of the delay (phase difference) Δφ (= φ (k + 1) −φ k ) of the phase angle φ k of each frequency component f k in step 33A. To do. At this time, as shown in FIG. 14, the shape of the probability density distribution of the phase difference Δφ is such that the position of the peak value of the probability density distribution of the phase difference Δφ is, for example, the center of the maximum value 2π of the phase difference and the minimum value 0. The probability density distribution of the phase difference Δφ is created so as to be located at the position of π. The shape of the probability density distribution of the phase difference Δφ can be changed by appropriately adjusting the length L of the base.

次に、CPU13は、ステップ33Bにおいて、作成した位相差Δφの確率密度分布を用いて各周波数成分間の位相差Δφをそれぞれ算出する処理を行い、最後に、基準とする周波数成分fの位相角φを適宜設定することによって、各周波数成分f各々について、位相角φkを設定する処理を行う(ステップ33C)。 Next, in step 33B, the CPU 13 performs a process of calculating the phase difference Δφ between the frequency components using the created probability density distribution of the phase difference Δφ, and finally, the phase of the reference frequency component f 1 . by setting the angle phi 1 appropriately, the f k each respective frequency component, and sets the phase angle phi k (step 33C).

図11に戻って、CPU13は、ステップ34において、振幅Dおよび位相角φが設定された各周波数成分fを逆フーリエ変換することにより、輸送品Pに与える振動の振動波形データを生成する。そして、この振動波形データに基づき振動台2を振動させて、輸送品Pに前記試験時間、振動を与える(ステップ35)。 Returning to FIG. 11, CPU 13 is generated in step 34, by performing inverse Fourier transform on the amplitude D k and the frequency components f k the phase angle phi k is set, a vibration waveform data of the vibration given to the shipment P To do. Then, based on the vibration waveform data, the vibration table 2 is vibrated, and the test article and vibration are given to the transported goods P (step 35).

次に、ステップ36において、輸送品Pに取り付けられた第2の加速度センサ5からの検出値に基づいて、前記基準値取得ステップと同様にして、本発明の蓄積疲労算出方法により、前記試験時間内に輸送品Pに生ずる周波数fごとの実蓄積疲労を算出する。そして、CPU13は、この実蓄積疲労を目標蓄積疲労と比較し(ステップ37)、実蓄積疲労と目標蓄積疲労とが一致していなければ、ステップ37が「NO」となってステップ31に戻り、その差を基に、実蓄積疲労が目標蓄積疲労と一致するように、輸送品Pに与える振動の周波数成分fごとのパワースペクトル密度と位相角φとを補正する。 Next, in step 36, based on the detection value from the second acceleration sensor 5 attached to the transported product P, the test time is calculated by the accumulated fatigue calculation method of the present invention in the same manner as in the reference value acquisition step. The actual accumulated fatigue for each frequency f n occurring in the transported product P is calculated. Then, the CPU 13 compares this actual accumulated fatigue with the target accumulated fatigue (step 37), and if the actual accumulated fatigue and the target accumulated fatigue do not coincide with each other, step 37 becomes “NO” and the process returns to step 31; Based on the difference, the power spectral density and the phase angle φ k for each frequency component f k of the vibration applied to the transported product P are corrected so that the actual accumulated fatigue matches the target accumulated fatigue.

この操作を繰り返すことで、実蓄積疲労が目標蓄積疲労と一致または略一致すれば、ステップ37は「YES」となってステップ38に進み、CPU13は、求めたこの振動条件を試験用振動条件として設定する。   By repeating this operation, if the actual accumulated fatigue coincides with or substantially coincides with the target accumulated fatigue, step 37 becomes “YES” and the process proceeds to step 38, and the CPU 13 sets the obtained vibration condition as the test vibration condition. Set.

この第1実施形態では、生成される振動の尖度をコントロールすることができる。よって、この第1実施形態によれば、輸送品Pに与える振動を非ガウス型の振動とすることができるため、実蓄積疲労を目標蓄積疲労と一致あるいは略一致させること(高周波数領域においても)が可能となる。   In the first embodiment, the kurtosis of the generated vibration can be controlled. Therefore, according to the first embodiment, the vibration applied to the transported product P can be a non-Gaussian vibration, so that the actual accumulated fatigue matches or substantially matches the target accumulated fatigue (even in the high frequency region). ) Is possible.

図15は、図11のステップ33の位相角設定処理の第2実施形態を示しており、図15に示すフローチャートを適宜参照しながら第2実施形態の位相各設定処理を説明する。この第2実施形態は、各周波数成分fに位相角φを設定するために、群遅延時間tを導入したものである。ここで、群遅延時間tとは、一般的に、フーリエ変換された各成分波の位相角Φの遅れΔφ(=φ(k+1)−φ)を角振動数ωで微分したものを指し、t=dΦ/dω(ただし、ω=2πf)で定義されるものである。この第2実施形態では、各周波数成分fの位相角φを、この群遅延時間tを用いた以下の数式(4)に基づいて設定している。 FIG. 15 shows a second embodiment of the phase angle setting process in step 33 of FIG. 11. Each phase setting process of the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 15 as appropriate. In the second embodiment, a group delay time t is introduced in order to set the phase angle φ k for each frequency component f k . Here, the group delay time t is generally obtained by differentiating the delay Δφ (= φ (k + 1) −φ k ) of the phase angle Φ k of each component wave subjected to Fourier transform with the angular frequency ω. And is defined by t = dΦ / dω (where ω = 2πf). In this second embodiment, the phase angle phi k of each frequency component f k, is set based on the equation below using the group delay time t (4).

Figure 2010261770
Figure 2010261770

具体的に、位相角Φの設定方法を説明すると、CPU13は、まず、ステップ33Dにおいて、群遅延時間tの分布が正規分布に従っているとし、その平均μ(以下、「平均群遅延時間μ」という。)および分散σ (以下、「分散群遅延時間σ 」という。)を適宜設定することにより、設定した平均群遅延時間μおよび分散群遅延時間σ をもとに群遅延時間tの正規乱数N(μ、σ )を発生させて、各周波数成分f各々に対してそれぞれ群遅延時間tを算出する処理を行う(ステップ33E)。 Specifically, the method of setting the phase angle Φ k will be described. First, in step 33D, the CPU 13 assumes that the distribution of the group delay time t k follows a normal distribution, and the average μ t (hereinafter referred to as “average group delay time”). μ t ”) and variance σ t 2 (hereinafter referred to as“ dispersed group delay time σ t 2 ”) are appropriately set, so that the set average group delay time μ t and variance group delay time σ t 2 can be obtained. Based on this, a normal random number N (μ t , σ t 2 ) of the group delay time t is generated, and a process of calculating the group delay time t k for each frequency component f k is performed (step 33E).

ここで、分散群遅延時間σ は、成分波群の継続時間に対応している。平均群遅延時間μを一定にし、分散群遅延時間σ を変化させると、生成される振動波形データは、分散群遅延時間σ が大きくなればなるほど、振動の衝撃度が分散して振幅が小さくなり、振動波形データは定常波形となることが確認されている。よって、分散群遅延時間σ は、生成される振動波形データの尖度と対応するパラメータであり、分散群遅延時間σ を適切に設定することにより、生成される振動波形データの尖度をコントロールすることができる。 Here, the dispersion group delay time σ t 2 corresponds to the duration of the component wave group. If the average group delay time μ t is kept constant and the dispersion group delay time σ t 2 is changed, the vibration waveform data generated has a greater degree of vibration impact as the dispersion group delay time σ t 2 increases. Thus, it has been confirmed that the amplitude is reduced and the vibration waveform data is a steady waveform. Therefore, the variance group delay time σ t 2 is a parameter corresponding to the kurtosis of the generated vibration waveform data. By appropriately setting the variance group delay time σ t 2 , the peak of the generated vibration waveform data is obtained. You can control the degree.

また、CPU13は、ステップ33Fにおいて、初期位相φを[0〜2π]の間で適宜設定する処理を行う。ここで、初期位相φは成分波群の時間軸に関する上下対称性に対応している。分散群遅延時間σ および平均群遅延時間μを一定にし、初期位相φを変化させると、生成される振動波形データは、初期位相φが変化することにより、時間軸に関する上下対称性、つまり歪度が変化することが確認されている。よって、初期位相φ0は、生成される振動波形データの歪度に対応するパラメータであり、初期位相φを適切に設定することにより、生成される振動波形データの歪度をコントロールすることができる。 In step 33F, the CPU 13 performs a process of appropriately setting the initial phase φ0 between [ 0 to 2π]. Here, the initial phase φ 0 corresponds to the vertical symmetry with respect to the time axis of the component wave group. When the dispersion group delay time σ t 2 and the average group delay time μ t are made constant and the initial phase φ 0 is changed, the generated oscillation waveform data is vertically symmetrical with respect to the time axis due to the change of the initial phase φ 0. It has been confirmed that the property, that is, the skewness changes. Therefore, the initial phase φ 0 is a parameter corresponding to the skewness of the generated vibration waveform data, and the skewness of the generated vibration waveform data can be controlled by appropriately setting the initial phase φ 0. it can.

CPU13は、ステップ33D〜ステップ33Fにおいて、分散群遅延時間σ および平均群遅延時間μと、初期位相Φとを適宜設定する。そして、各周波数成分f各々について群遅延時間tを正規乱数N(μ,σ )を基に発生させて、次のステップ33Gにおいて、上記数式(4)を用いて各周波数成分fについて位相角φkを設定する。 In Step 33D to Step 33F, the CPU 13 appropriately sets the dispersion group delay time σ t 2 and the average group delay time μ t and the initial phase Φ 0 . Then, a group delay time t k is generated for each frequency component f k based on the normal random number N (μ t , σ t 2 ), and in the next step 33G, each frequency component is used using the above equation (4). A phase angle φ k is set for f k .

そして、CPU13は、振幅Dおよび位相角φが設定された各周波数成分fを逆フーリエ変換することにより(図11のステップ34)、輸送品Pに与える振動の振動波形データを生成する。そして、この振動波形データに基づき振動台2を振動させて、輸送品Pに前記試験時間、振動を与える(ステップ35)。その後のステップ36〜38は、上記した第1実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。 Then, the CPU 13 performs the inverse Fourier transform on each frequency component f k in which the amplitude D k and the phase angle φ k are set (step 34 in FIG. 11), thereby generating vibration waveform data of the vibration to be given to the transported product P. . Then, based on the vibration waveform data, the vibration table 2 is vibrated, and the test article and vibration are given to the transported goods P (step 35). Subsequent steps 36 to 38 are the same as those in the first embodiment described above, and a detailed description thereof will be omitted here.

この第2実施形態では、生成される振動の尖度および歪度をコントロールすることができる。よって、この第2実施形態によれば、輸送品Pに与える振動を、第1実施形態よりさらに非ガウス型の振動に近づけることができるため、実蓄積疲労を目標蓄積疲労と一致あるいは略一致させること(高周波数領域においても)が可能となる。   In the second embodiment, the kurtosis and distortion of the generated vibration can be controlled. Therefore, according to the second embodiment, the vibration applied to the transported product P can be made closer to a non-Gaussian vibration than in the first embodiment, so that the actual accumulated fatigue matches or substantially matches the target accumulated fatigue. (Even in the high frequency region).

(4)振動付与ステップ(ステップ4)
この振動付与ステップでは、輸送品Pを振動台2に載置した後、上記試験条件決定ステップで決定された試験条件(試験用振動条件および試験時間)の振動で振動台2を振動させることで、本試験を行う。そして、所定の試験時間の経過後、振動台2の振動を停止させて、輸送品Pについてその損傷状況を検査する。
(4) Vibration applying step (step 4)
In this vibration applying step, after the transported product P is placed on the vibration table 2, the vibration table 2 is vibrated by the vibration of the test conditions (test vibration conditions and test time) determined in the test condition determination step. Conduct this test. Then, after a predetermined test time has elapsed, the vibration of the shaking table 2 is stopped and the damage status of the transported goods P is inspected.

このように、本実施例の振動試験方法では、輸送手段に生ずる振動が非ガウス型の振動であったとしても、輸送品Pに対して、高精度、かつ、実輸送環境に即した正確な振動耐久性の評価を行うことが可能である。   As described above, in the vibration test method of the present embodiment, even if the vibration generated in the transportation means is non-Gaussian vibration, it is highly accurate for the transported goods P and is accurate according to the actual transportation environment. It is possible to evaluate vibration durability.

なお、本実施例においては、輸送手段により輸送される輸送品Pについて説明したが、輸送手段などの常に振動が加わる装置に搭載される機器や部品などに対しても、本発明を適用することができる。   In the present embodiment, the transported goods P transported by the transport means have been described. However, the present invention is also applied to devices and parts mounted on devices that are constantly vibrated, such as transport means. Can do.

1 振動試験装置
4 第1の加速度センサ
5 第2の加速度センサ
10 制御装置
13 CPU
14 ROM
15 RAM
16 メモリ部
P 輸送品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration test apparatus 4 1st acceleration sensor 5 2nd acceleration sensor 10 Control apparatus 13 CPU
14 ROM
15 RAM
16 Memory part P Transportation goods

Claims (7)

振動環境下に置かれた構造体に生ずる蓄積疲労を算出するための蓄積疲労算出方法であって、
構造体の振動を検出するセンサにより得られる構造体の振動検出値の時系列波形データを計測する第1のステップと、
計測した前記振動検出値の時系列波形データに基づき、変動する前記振動検出値の蓄積疲労に寄与する振幅Sを順次抽出する第2のステップと、
前記振幅Sごとに、その時間軸方向の幅Tを計測することによって周波数f(ただし、f=1/T)を設定する第3のステップと、
前記周波数fごとに、前記振幅Sとその大きさごとの発生頻度Nとに基づいて、構造体に生ずる蓄積疲労を算出する第4のステップとを備えることを特徴とする蓄積疲労算出方法。
An accumulated fatigue calculation method for calculating accumulated fatigue generated in a structure placed in a vibration environment,
A first step of measuring time-series waveform data of a vibration detection value of the structure obtained by a sensor for detecting the vibration of the structure;
A second step of sequentially extracting amplitude S i that contributes to accumulated fatigue of the vibration detection value that fluctuates based on the measured time-series waveform data of the vibration detection value;
A third step of setting a frequency f n (where f n = 1 / T n ) by measuring a width T n in the time axis direction for each amplitude S i ;
The accumulated fatigue calculation comprising: a fourth step of calculating the accumulated fatigue generated in the structure based on the amplitude S i and the occurrence frequency N i for each magnitude for each frequency f n Method.
前記第2のステップでは、振動検出値のピーク位置の山部ピークを順次抽出して各山部ピークの振動検出値を検出するとともに、谷部ピークを順次抽出して各谷部ピークの振動検出値を検出した後、隣接する山部ピークおよび谷部ピークの振動検出値の差を算出してこの差を前記振動検出値の振幅Sとして設定し、
前記第3のステップでは、隣接する山部ピークと谷部ピークとの時間間隔を計測してこの時間間隔を前記時間軸方向の幅Tとして設定することを特徴とする請求項1に記載の蓄積疲労算出方法。
In the second step, the peak of the peak position of the vibration detection value is sequentially extracted to detect the vibration detection value of each peak, and the valley peak is sequentially extracted to detect the vibration of each valley peak. After detecting the value, the difference between the vibration detection values of the adjacent peak and valley peaks is calculated, and this difference is set as the amplitude S i of the vibration detection value.
2. The method according to claim 1, wherein in the third step, a time interval between adjacent peak and valley peaks is measured, and the time interval is set as a width T n in the time axis direction. Accumulated fatigue calculation method.
前記第2のステップでは、レインフロー法に基づいて振動検出値のピーク位置とこれに対応する底部位置を順次抽出し、前記ピーク位置およびこれに対応する底部位置の振動検出値の差を算出してこの差を前記振動検出値の振幅Sとして設定し、
前記第3のステップでは、対応するピーク位置と底部位置との時間間隔を計測してこの時間間隔を前記時間軸方向の幅Tとして設定することを特徴とする請求項1に記載の蓄積疲労算出方法。
In the second step, the vibration detection value peak position and the corresponding bottom position are sequentially extracted based on the rainflow method, and the difference between the peak position and the vibration detection value corresponding to the peak position is calculated. This difference is set as the amplitude S i of the vibration detection value,
2. The accumulated fatigue according to claim 1, wherein in the third step, a time interval between a corresponding peak position and a bottom position is measured, and the time interval is set as a width T n in the time axis direction. Calculation method.
振動体に載置される構造体の振動耐久性を評価するための振動試験方法であって、
振動体に生ずる振動の振動条件に基づいて、構造体に付与する振動の基準用振動条件を決定する試験仕様設定ステップと、
前記基準用振動条件下における振動によって構造体に生ずる蓄積疲労を、請求項1〜3のいずれかに記載の蓄積疲労算出方法により周波数ごとに算出し、これを目標蓄積疲労とする基準値取得ステップと、
希望する試験時間を設定して構造体を前記試験時間振動させたとき、前記基準値取得ステップと同様にして算出した前記試験時間内に構造体に生ずる周波数ごとの蓄積疲労が前記目標蓄積疲労となるように、構造体に付与する振動の試験用振動条件を決定する試験条件決定ステップと、
前記試験条件決定ステップで得られた試験用振動条件および試験時間に基づいて構造体を振動させて、構造体の破損の有無を判別する振動付与ステップとを備えることを特徴とする振動試験方法。
A vibration test method for evaluating vibration durability of a structure placed on a vibration body,
A test specification setting step for determining a reference vibration condition for a vibration to be applied to the structure based on a vibration condition of the vibration generated in the vibration body;
A reference value acquisition step of calculating accumulated fatigue generated in the structure by vibration under the reference vibration condition for each frequency by the accumulated fatigue calculating method according to any one of claims 1 to 3, and setting this as target accumulated fatigue When,
When a desired test time is set and the structure is vibrated for the test time, the accumulated fatigue for each frequency generated in the structure within the test time calculated in the same manner as the reference value acquisition step is the target accumulated fatigue. A test condition determining step for determining a vibration condition for vibration test to be applied to the structure,
A vibration test method comprising: a vibration applying step of vibrating the structure based on the test vibration conditions and the test time obtained in the test condition determining step to determine whether the structure is damaged.
前記試験条件決定ステップでは、構造体に付与する振動の周波数成分fごとのパワースペクトル密度と各周波数成分fについて与える位相角Φとを適宜設定することにより、前記試験時間内に構造体に生ずる周波数ごとの蓄積疲労が前記目標蓄積疲労となるような試験用振動条件を決定することを特徴とする請求項4に記載の振動試験方法。 Wherein in the test condition determining step, by setting the phase angle [Phi k giving the power spectral density and the frequency components f k for each frequency component f k of the vibration to be imparted to the structure as appropriate, structures within the test time The vibration test method according to claim 4, wherein a test vibration condition is determined such that the accumulated fatigue at each frequency occurring in the frequency becomes the target accumulated fatigue. 前記試験条件決定ステップでは、各周波数成分fの位相角の遅れを表す位相差ΔΦ(ΔΦ=Φ(k+1)−Φ)の確率密度分布(ただし、0≦ΔΦ≦2π)を適宜設定し、この確率密度分布に基づき各周波数成分間の位相差ΔΦを算出して各周波数成分fの位相角Φを設定することを特徴とする請求項5に記載の振動試験方法。 In the test condition determination step, a probability density distribution (where 0 ≦ ΔΦ ≦ 2π) of a phase difference ΔΦ (ΔΦ = Φ (k + 1) −Φ k ) representing a phase angle delay of each frequency component f k is appropriately set. , vibration test method according to claim 5, characterized in that setting the phase angle [Phi k of each frequency component f k to calculate the phase difference ΔΦ between each frequency component based on the probability density distribution. 前記試験条件決定ステップでは、各周波数成分fの位相角Φを、角振動数ωと、初期位相Φ(0≦Φ≦2π)と、平均μおよび分散σをもとにした正規乱数N(μ,σ)を用いて算出される群遅延時間tとで表した数式:
Φ(k+1)=Φ+t(k+1)dω
により設定することを特徴とする請求項5に記載の振動試験方法。
In the test condition determining step, the phase angle [Phi k of each frequency component f k, the angular frequency omega, the initial phase [Phi 0 and (0 ≦ Φ 0 ≦ 2π) , and the average μ and variance sigma 2 based Formula expressed by group delay time t k calculated using normal random number N (μ, σ 2 ):
Φ (k + 1) = Φ k + t (k + 1)
The vibration test method according to claim 5, wherein the vibration test method is set by:
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