JP2023003256A - Impact excitation test device, impact excitation test method, and impact excitation test program - Google Patents

Impact excitation test device, impact excitation test method, and impact excitation test program Download PDF

Info

Publication number
JP2023003256A
JP2023003256A JP2021104328A JP2021104328A JP2023003256A JP 2023003256 A JP2023003256 A JP 2023003256A JP 2021104328 A JP2021104328 A JP 2021104328A JP 2021104328 A JP2021104328 A JP 2021104328A JP 2023003256 A JP2023003256 A JP 2023003256A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
pulse wave
shock pulse
wave
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021104328A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
誠司 佐部利
Seiji Saburi
英樹 藤本
Hideki Fujimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2021104328A priority Critical patent/JP2023003256A/en
Publication of JP2023003256A publication Critical patent/JP2023003256A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

To appropriately and efficiently conduct a test to apply impact acceleration to a test piece.SOLUTION: An impact excitation test device comprises: an excitation table on which a test piece is mounted; a driving unit that drives the excitation table to apply acceleration to the test piece; and a control unit that controls the driving unit so that the test piece is applied with the acceleration indicated by a time history waveform including a shock pulse wave and adjustment excitation waves arranged temporally before and after the shock pulse wave. The control unit generates the time history waveform such that a total value of time integration values of the shock pulse wave and the adjustment excitation waves becomes 0 and a period of the adjustment excitation waves becomes 10 times or more a period of the shock pulse wave.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、衝撃加振試験装置、衝撃加振試験方法及び衝撃加振試験プログラムに関する。 The present disclosure relates to an impact and vibration test apparatus, an impact and vibration test method, and an impact and vibration test program.

試験体に衝撃加速度を加える試験装置として、例えば試験体を載置する加振テーブルと、加振テーブルを駆動して試験体に加速度を加える駆動部とを備える衝撃加振試験装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。衝撃加振試験装置では、例えばゼロから始まりある方向の成分のみを有するパルス波の加速度が加振波として規定される場合、この波形の通り加振すると、加振テーブルが一方向に変位し続けることになる。このため、実際には、加振方向の値を有する衝撃パルス波に対し、当該加振方向と逆方向の値を有する波形を含み、衝撃パルス波及び当該加振方向と逆方向の波形の時間積分値の合計値が0となるように調整した補償加振波が試験体に加えられるように加振テーブルを駆動する。 As a test apparatus for applying impact acceleration to a test object, for example, an impact vibration test apparatus is known that includes a vibration table on which the test object is placed and a drive unit that drives the vibration table and applies acceleration to the test object. (See Patent Document 1, for example). In the impact vibration test apparatus, for example, if the acceleration of a pulse wave that starts from zero and has only a component in a certain direction is defined as the excitation wave, the vibration table will continue to be displaced in one direction if it is excited according to this waveform. It will be. For this reason, in practice, for a shock pulse wave having a value in the excitation direction, a waveform having a value in the opposite direction to the excitation direction is included, and the time of the shock pulse wave and the waveform in the opposite direction to the excitation direction is The vibration table is driven so that the compensating vibration wave adjusted so that the total value of the integrated values becomes 0 is applied to the specimen.

特開2020-153870号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-153870

衝撃加振試験においては、試験の成立性評価を、加振加速度の時刻歴波形通りに加振できたかで行う場合、および、加振した際の加振テーブルの床応答スペクトルが目標値を満足しているかで行う場合がある。 In the impact vibration test, the feasibility of the test is evaluated by whether or not the time history waveform of the vibration acceleration is applied, and the floor response spectrum of the vibration table when the vibration is applied satisfies the target value. It may be done depending on whether you are doing it.

衝撃パルス波及び加振方向と逆方向の調整加振波を含む補償加振波を試験体に加える場合の床応答スペクトルは、衝撃パルス波のみの時刻歴波形の加速度を試験体に加える場合の床応答スペクトルに比べて、長周期側の値が低くなる場合がある。このように長周期側の床応答スペクトルの値が目標値に達していなければ、試験体に対して十分な加速度が加えられない状態で試験が行われることになる。 The floor response spectrum when a compensating excitation wave including a shock pulse wave and an adjusted excitation wave in the opposite direction to the excitation direction is applied to the test specimen is the floor response spectrum when the acceleration of the time history waveform of only the shock pulse wave is applied to the test specimen. In some cases, the values on the long-period side are lower than the floor response spectrum. If the value of the floor response spectrum on the long-period side does not reach the target value in this way, the test is performed in a state in which sufficient acceleration is not applied to the test object.

これに対して、例えば当初の時刻歴波形の全時間帯の値を一律増幅させた加速度を試験体に加えることが考えられるが、加振テーブルの床応答スペクトルにおいて短周期側の床応答スペクトルの値も上昇するため、過剰な加振となってしまう。また、床応答スペクトルの長周期側の落ち込みを補完するため、長周期成分のみを有する加速度を試験体に加える試験を別途行うことも考えられるが、試験回数が増加し、試験時間が長時間化してしまう。 On the other hand, for example, it is conceivable to apply an acceleration that uniformly amplifies the values of the entire time zone of the initial time history waveform to the test object. Since the value also rises, it becomes an excessive excitation. In addition, in order to compensate for the drop in the long-period side of the floor response spectrum, it is conceivable to conduct a separate test in which acceleration having only long-period components is applied to the specimen. end up

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、試験体に衝撃加速度を加える試験を適切かつ効率的に行うことが可能な衝撃加振試験装置、衝撃加振試験方法及び衝撃加振試験プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an impact and vibration test apparatus, an impact and vibration test method, and an impact and vibration test program capable of appropriately and efficiently performing a test that applies impact acceleration to a test object. intended to provide

本開示に係る衝撃加振試験装置は、試験体を載置する加振テーブルと、前記加振テーブルを駆動して前記試験体に加速度を加える駆動部と、衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含む時刻歴波形で示される加速度が前記試験体に加えられるように前記駆動部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となるように前記時刻歴波形を生成する。 An impact and vibration test apparatus according to the present disclosure includes a vibration table on which a test object is placed, a driving unit that drives the vibration table and applies acceleration to the test object, a shock pulse wave, and a shock pulse wave that a control unit for controlling the driving unit so that an acceleration represented by a time history waveform including adjustment excitation waves arranged temporally before and after the test object is applied to the test object; The time history is adjusted so that the total value of the time integral values of the shock pulse wave and the adjustment excitation wave is 0, and the period of the adjustment excitation wave is ten times or more the period of the shock pulse wave. Generate a waveform.

本開示に係る衝撃加振試験方法は、試験体を加振テーブルに載置することと、衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含み、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となる時刻歴波形を生成することと、生成された前記時刻歴波形で示される加速度が前記試験体に加えられるように前記加振テーブルを駆動することとを含む。 The shock excitation test method according to the present disclosure includes placing a test specimen on a vibration table, applying a shock pulse wave and an adjustment excitation wave temporally before and after the shock pulse wave, respectively. A time history waveform in which the total value of the time integral values of the shock pulse wave and the adjustment excitation wave is 0, and the period of the adjustment excitation wave is 10 times or more the period of the shock pulse wave and driving the vibration table so that the acceleration indicated by the generated time history waveform is applied to the test object.

本開示に係る衝撃加振試験プログラムは、衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含み、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となる時刻歴波形を生成する処理と、生成された前記時刻歴波形で示される加速度が試験体に加えられるように前記試験体を載置する加振テーブルを駆動する処理とをコンピュータに実行させる。 A shock excitation test program according to the present disclosure includes a shock pulse wave and adjustment excitation waves temporally positioned before and after the shock pulse wave, wherein the shock pulse wave and the adjustment excitation wave A process of generating a time history waveform in which the total value of the time integral values of is 0 and the period of the adjustment excitation wave is 10 times or more the period of the shock pulse wave, and the generated time history waveform is and driving a vibration table on which the specimen is placed so that the indicated acceleration is applied to the specimen.

本開示によれば、試験体に衝撃加速度を加える試験を適切かつ効率的に行うことが可能となる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to appropriately and efficiently conduct a test in which an impact acceleration is applied to a specimen.

図1は、本実施形態に係る衝撃加振試験装置の一例を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an impact vibration test apparatus according to this embodiment. 図2は、時刻歴波形の一例をグラフにより示す図である。FIG. 2 is a graph showing an example of a time history waveform. 図3は、本実施形態に係る衝撃加振試験方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart showing an example of the impact vibration test method according to this embodiment. 図4は、駆動部に入力される時刻歴波形をグラフにより示す図である。FIG. 4 is a graph showing a time history waveform input to the drive unit. 図5は、時刻歴波形が入力された場合の床応答スペクトルの例をグラフにより示す図である。FIG. 5 is a graph showing an example of a floor response spectrum when a time history waveform is input.

以下、本開示に係る衝撃加振試験装置、衝撃加振試験方法及び衝撃加振試験プログラムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments of the impact and vibration test apparatus, the impact and vibration test method, and the impact and vibration test program according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, components in the following embodiments include components that can be easily replaced by those skilled in the art, or components that are substantially the same.

図1は、本実施形態に係る衝撃加振試験装置の一例を模式的に示す図である。図1に示すように、衝撃加振試験装置100は、加振テーブル10と、駆動部20と、制御部30とを備える。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an impact vibration test apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 1 , the impact vibration test apparatus 100 includes a vibration table 10 , a driving section 20 and a control section 30 .

加振テーブル10は、試験体40を載置する。試験体40は、振動に対する適性を評価する評価対象である。試験体40としては、例えば原子力設備等が挙げられるが、これに限定されず、例えば航空機用の機器又は構造物、自動車用の機器又は構造物等、他の機器又は構造物等であってもよい。 A test piece 40 is placed on the vibration table 10 . The test body 40 is an evaluation object for evaluating suitability for vibration. Examples of the test body 40 include, but are not limited to, nuclear facilities and the like. For example, aircraft equipment or structures, automobile equipment or structures, or other equipment or structures good.

駆動部20は、試験体40に対して加速度(衝撃加速度)が加わるように加振テーブル10を駆動する。駆動部20は、例えば電磁コイル等の駆動源(不図示)と、当該駆動源で生じた駆動力を伝達する伝達機構(不図示)とを有する。駆動部20は、制御部30の制御に基づいて、加振テーブル10を駆動する。 The drive unit 20 drives the vibration table 10 so that acceleration (impact acceleration) is applied to the test object 40 . The drive unit 20 has a drive source (not shown) such as an electromagnetic coil, and a transmission mechanism (not shown) for transmitting the driving force generated by the drive source. The driving section 20 drives the vibration table 10 under the control of the control section 30 .

制御部30は、駆動部20による駆動を制御する。制御部30は、CPU(Central Processing Unit)等の処理装置と、RAM(Random Access Memory)又はROM(Read Only Memory)等の記憶装置を有する。制御部30は、生成部31と、駆動制御部32と、記憶部33とを有する。 The control unit 30 controls driving by the driving unit 20 . The control unit 30 has a processing device such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage device such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory). The control unit 30 has a generation unit 31 , a drive control unit 32 and a storage unit 33 .

生成部31は、駆動部20を駆動する時刻歴波形を生成する。図2は、時刻歴波形の一例をグラフにより示す図である。図2の横軸は時間を示し、縦軸は加速度を示す。図2の縦軸において、加速度の正方向は、試験体40に対する加振方向である。加速度の負方向は、試験体に対する加振方向とは反対の方向である。 The generating unit 31 generates a time history waveform for driving the driving unit 20 . FIG. 2 is a graph showing an example of a time history waveform. The horizontal axis in FIG. 2 indicates time, and the vertical axis indicates acceleration. On the vertical axis of FIG. 2, the positive direction of acceleration is the excitation direction of the test body 40 . The negative direction of acceleration is the direction opposite to the excitation direction for the specimen.

図2に示すように、時刻歴波形50は、衝撃パルス波51と、調整加振波52、53とを含む。衝撃パルス波51は、時系列で所定の期間T1(以下、衝撃期間T1と表記する)に設定される。衝撃パルス波51は、増加部分51aと、維持部分51bと、減少部分51cとを有する台形状の波形である。増加部分51aは、時間の経過に伴って加速度が0から増加する部分である。維持部分51bは、増加部分51aの後に加速度が一定の状態を維持する部分である。減少部分51cは、維持部分51bの後に時間の経過に伴って加速度が0まで減少する部分である。衝撃パルス波51は、例えば試験体40に応じて、各期間の長さ及び維持部分51bにおける加速度の大きさが設定される。 As shown in FIG. 2 , the time history waveform 50 includes a shock pulse wave 51 and adjustment excitation waves 52 and 53 . The shock pulse wave 51 is set for a predetermined period T1 (hereinafter referred to as shock period T1) in chronological order. The shock pulse wave 51 is a trapezoidal waveform having an increasing portion 51a, a maintaining portion 51b, and a decreasing portion 51c. The increasing portion 51a is a portion where the acceleration increases from 0 with the passage of time. The maintenance portion 51b is a portion in which the acceleration remains constant after the increase portion 51a. The decreasing portion 51c is a portion where the acceleration decreases to 0 with the passage of time after the maintaining portion 51b. For the shock pulse wave 51, the length of each period and the magnitude of acceleration in the sustain portion 51b are set according to the test object 40, for example.

調整加振波52は、衝撃パルス波51に対して時間的に前の期間T2(以下、調整期間T2と表記する)に配置される。調整加振波52は、衝撃パルス波51に連続するように設定される。調整加振波52は、加速度が正の値となる加速部分52aと、加速度が負の値となる減速部分52bとを有する。なお、調整加振波52は、加速部分52aが設けられなくてもよい。 The adjustment excitation wave 52 is arranged in a period T2 (hereinafter referred to as an adjustment period T2) that precedes the shock pulse wave 51 in terms of time. The adjustment excitation wave 52 is set so as to be continuous with the shock pulse wave 51 . The adjustment excitation wave 52 has an acceleration portion 52a in which the acceleration has a positive value and a deceleration portion 52b in which the acceleration has a negative value. Note that the adjustment excitation wave 52 may not be provided with the acceleration portion 52a.

調整加振波53は、衝撃パルス波51に対して時間的に後の期間T3(以下、調整期間T3と表記する)に配置される。調整加振波53は、衝撃パルス波51から連続するように設定される。調整加振波53は、加速度が正の値となる加速部分53aと、加速度が負の値となる減速部分53bとを有する。なお、調整加振波53は、加速部分53aが設けられなくてもよい。 The adjustment excitation wave 53 is arranged in a period T3 (hereinafter referred to as an adjustment period T3) after the shock pulse wave 51 in terms of time. The adjustment excitation wave 53 is set so as to be continuous from the shock pulse wave 51 . The adjustment excitation wave 53 has an acceleration portion 53a in which the acceleration has a positive value and a deceleration portion 53b in which the acceleration has a negative value. Note that the adjustment excitation wave 53 may not be provided with the acceleration portion 53a.

生成部31は、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となるように時刻歴波形50を生成する。つまり、生成部31は、加速度が正の値となる領域S1の面積と、加速度が負の値となる領域S2の面積とが等しくなるように時刻歴波形50を生成する。 The generation unit 31 generates the time history waveform 50 so that the total value of the time integral values of the shock pulse wave 51 and the adjustment excitation waves 52 and 53 is zero. That is, the generation unit 31 generates the time history waveform 50 so that the area of the region S1 in which the acceleration has a positive value and the area of the region S2 in which the acceleration has a negative value are equal.

また、生成部31は、調整加振波52の調整期間T2及び調整加振波53の調整期間T3のそれぞれが、衝撃期間T1の10倍以上となるように時刻歴波形50を生成する。生成部31は、時間軸に対称となるように時刻歴波形50を生成する。 Further, the generator 31 generates the time history waveform 50 so that each of the adjustment period T2 of the adjustment excitation wave 52 and the adjustment period T3 of the adjustment excitation wave 53 is ten times or more the impact period T1. The generation unit 31 generates the time history waveform 50 so as to be symmetrical with respect to the time axis.

駆動制御部32は、生成部31で生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように駆動部20の動作を制御する。 The drive control unit 32 controls the operation of the drive unit 20 so that the acceleration indicated by the time history waveform 50 generated by the generation unit 31 is applied to the test object 40 .

記憶部33は、各種情報を記憶する。記憶部33は、例えばハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等のストレージを有している。なお、記憶部33として、リムーバブルディスク等の外部記憶媒体が用いられてもよい。記憶部33は、生成部31及び駆動制御部32における処理に用いるプログラム、データ等を記憶する。 The storage unit 33 stores various information. The storage unit 33 has storage such as a hard disk drive and a solid state drive. Note that an external storage medium such as a removable disk may be used as the storage unit 33 . The storage unit 33 stores programs, data, and the like used for processing in the generation unit 31 and the drive control unit 32 .

記憶部33は、衝撃パルス波51と衝撃パルス波51に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波52、53とを含み、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となり、かつ、調整期間T2、T3が衝撃期間T1の10倍以上となる時刻歴波形50を生成する処理と、生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように試験体40を載置する加振テーブル10を駆動する処理とをコンピュータに実行させる衝撃加振試験プログラムを記憶する。 The storage unit 33 includes a shock pulse wave 51 and adjustment excitation waves 52 and 53 arranged temporally before and after the shock pulse wave 51, respectively. A process of generating a time history waveform 50 in which the total value of the time integral values of is 0 and the adjustment periods T2 and T3 are 10 times or more the impact period T1, and the acceleration indicated by the generated time history waveform 50 is An impact vibration test program for causing a computer to execute processing for driving the vibration table 10 on which the test piece 40 is placed so as to be applied to the test piece 40 is stored.

次に、本実施形態に係る衝撃加振試験方法の一例を説明する。本実施形態に係る衝撃加振試験方法は、上記した衝撃加振試験装置を用いる。図3は、本実施形態に係る衝撃加振試験方法の一例を示すフローチャートである。図3に示すように、本実施形態に係る衝撃加振試験方法は、載置ステップS10と、波形生成ステップS20と、駆動制御ステップS30とを含む。 Next, an example of the impact vibration test method according to this embodiment will be described. The impact and vibration test method according to this embodiment uses the above-described impact and vibration test apparatus. FIG. 3 is a flow chart showing an example of the impact vibration test method according to this embodiment. As shown in FIG. 3, the impact vibration test method according to this embodiment includes a placement step S10, a waveform generation step S20, and a drive control step S30.

載置ステップS10では、試験体40が加振テーブル10に載置される。 In the mounting step S10, the test piece 40 is mounted on the vibration table 10. As shown in FIG.

波形生成ステップS20では、制御部30の生成部31において、試験体40に加える加速度の時刻歴波形50が生成される。 In the waveform generation step S20 , the generation unit 31 of the control unit 30 generates the time history waveform 50 of the acceleration applied to the test object 40 .

駆動制御ステップS30では、制御部30の駆動制御部32により、生成部31で生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように駆動部20の駆動を制御する。 In the drive control step S30, the drive control section 32 of the control section 30 controls the driving of the drive section 20 so that the acceleration indicated by the time history waveform 50 generated by the generation section 31 is applied to the test object 40. FIG.

駆動制御ステップS30において、駆動部20は、駆動制御部32の制御に基づいて加振テーブル10を駆動する。駆動部20の駆動により、加振テーブル10から試験体40に対して、時刻歴波形50で示される加速度(衝撃加速度)が加えられる。 In drive control step S<b>30 , the drive unit 20 drives the vibration table 10 based on the control of the drive control unit 32 . Acceleration (impact acceleration) indicated by a time history waveform 50 is applied from the vibration table 10 to the test object 40 by driving the driving unit 20 .

図4は、時刻歴波形の例をグラフにより示す図である。図4には、生成部31で生成された本実施形態に係る時刻歴波形(実線部分)50と、比較例に係る時刻歴波形(破線部分)50Aとが示される。図4のグラフにおいて、横軸が時間を示し、縦軸が加速度を示す。 FIG. 4 is a graph showing an example of a time history waveform. FIG. 4 shows a time history waveform (solid line portion) 50 according to the present embodiment and a time history waveform (broken line portion) 50A according to the comparative example generated by the generation unit 31 . In the graph of FIG. 4, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates acceleration.

本実施形態に係る時刻歴波形50及び比較例に係る時刻歴波形50Aは、衝撃パルス波51、55が配置される衝撃期間T1、T5及び大きさについては同様である。一方、本実施形態に係る時刻歴波形50は、調整加振波52、53の調整期間T2、T3が、比較例に係る時刻歴波形50Aの調整加振波56、57の調整期間T6、T7に対して長くなっている。また、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となるように、時刻歴波形50の調整加振波52、53の絶対値は、時刻歴波形50Aの調整加振波56、57の絶対値に対して小さくなっている。 The time-history waveform 50 according to the present embodiment and the time-history waveform 50A according to the comparative example have the same shock periods T1 and T5 in which the shock pulse waves 51 and 55 are arranged and the magnitude thereof. On the other hand, in the time history waveform 50 according to the present embodiment, the adjustment periods T2 and T3 of the adjustment excitation waves 52 and 53 are the adjustment periods T6 and T7 of the adjustment excitation waves 56 and 57 of the time history waveform 50A according to the comparative example. is longer with respect to Further, the absolute values of the adjustment excitation waves 52 and 53 of the time history waveform 50 are equal to It is smaller than the absolute values of the adjustment excitation waves 56 and 57 .

図5は、時刻歴波形で示される加速度が試験体40に加えられた場合の加振テーブルの床応答スペクトルの例をグラフにより示す図である。図5には、時刻歴波形50についての床応答スペクトル(実線部分)70と、比較例に係る時刻歴波形50Aについての床応答スペクトル(破線部分。以下、比較スペクトルと表記する)70Aと、衝撃パルス波51(55)のみの時刻歴波形に対応する床応答スペクトル(一点鎖線部分。以下、目標スペクトルと表記する)71とが示される。図5のグラフにおいて、横軸に周期を対数で示し、縦軸に加速度を示す。 FIG. 5 is a graph showing an example of the floor response spectrum of the vibration table when the acceleration indicated by the time history waveform is applied to the test object 40. As shown in FIG. FIG. 5 shows a floor response spectrum (solid line portion) 70 for the time history waveform 50, a floor response spectrum (broken line portion; hereinafter referred to as a comparative spectrum) 70A for the time history waveform 50A according to the comparative example, and an impact spectrum. A floor response spectrum (a dashed-dotted line portion; hereinafter referred to as a target spectrum) 71 corresponding to the time history waveform of only the pulse wave 51 (55) is shown. In the graph of FIG. 5, the horizontal axis indicates the cycle logarithmically, and the vertical axis indicates the acceleration.

図5に示すように、比較スペクトル70Aは、長周期側(右側)において、目標スペクトル71よりも加速度の値が小さくなっている。本実施形態に係る床応答スペクトル70は、高周波側において、目標スペクトル71よりも加速度の値が小さいものの、比較スペクトル70Aよりも加速度の値が大きい。つまり、床応答スペクトル70は、目標スペクトル71に対して、高周波側における落ち込みが比較スペクトル70Aよりも抑制された状態となっている。このように、調整加振波52、53の調整期間T2、T3を長くすることにより、床応答スペクトル70において、高周波側の加速度の落ち込みが改善される。 As shown in FIG. 5, the comparison spectrum 70A has a smaller acceleration value than the target spectrum 71 on the long period side (right side). The floor response spectrum 70 according to the present embodiment has acceleration values smaller than those of the target spectrum 71 on the high frequency side, but larger acceleration values than the comparison spectrum 70A. That is, the floor response spectrum 70 is in a state in which the drop on the high frequency side is suppressed with respect to the target spectrum 71 as compared to the comparison spectrum 70A. By lengthening the adjustment periods T2 and T3 of the adjustment excitation waves 52 and 53 in this manner, the drop in acceleration on the high frequency side in the floor response spectrum 70 is improved.

例えば、試験体40に衝撃加速度を加える試験において、全周期帯域において試験で得られた床応答スペクトル70が目標スペクトル71を上回れば、有効な試験であると認定できる。このため、調整期間T2、T3は、床応答スペクトル70が目標スペクトル71を上回るように設定すればよい。この場合、調整期間T2、T3を合わせて、衝撃パルス波51の衝撃期間T1の10倍以上の値となるように設定することができる。 For example, in a test in which impact acceleration is applied to the specimen 40, if the floor response spectrum 70 obtained in the test exceeds the target spectrum 71 in the entire period band, it can be recognized as an effective test. Therefore, the adjustment periods T2 and T3 should be set so that the floor response spectrum 70 exceeds the target spectrum 71. FIG. In this case, the adjustment periods T2 and T3 can be set to a value ten times or more the impact period T1 of the impact pulse wave 51 in combination.

調整期間T2、T3を長くするほど床応答スペクトル70における高周波側の加速度の落ち込みが抑制されると推定できる。調整期間T2、T3は、例えば試験時間の制約により許容される範囲で適宜設定することができる。 It can be estimated that the longer the adjustment periods T2 and T3 are, the more the drop in acceleration on the high frequency side in the floor response spectrum 70 is suppressed. The adjustment periods T2 and T3 can be appropriately set within a range allowed by, for example, test time restrictions.

したがって、調整期間T2、T3を合わせて、試験時間の制約により許容される範囲で衝撃期間T1の10倍以上の値に設定することで、試験の有効性を確保することができ、試験時間の長時間化を抑制して効率的に試験を行うことができる。なお、調整期間T2、T3を合わせて衝撃期間T1の10倍以上の値に設定することに加えて、加速度の時刻歴波形全域に渡って加速度振幅レベルを上げる設定を行ってもよい。 Therefore, by setting both the adjustment periods T2 and T3 to a value that is ten times or more the impact period T1 within the range allowed by the constraints of the test time, the effectiveness of the test can be ensured and the test time can be shortened. It is possible to suppress the lengthening and efficiently perform the test. In addition to setting the adjustment periods T2 and T3 together to a value ten times or more the impact period T1, the acceleration amplitude level may be increased over the entire acceleration time history waveform.

以上のように、本実施形態に係る衝撃加振試験装置100は、試験体40を載置する加振テーブル10と、加振テーブル10を駆動して試験体40に加速度を加える駆動部20と、衝撃パルス波51と衝撃パルス波51に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波52、53とを含む時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように駆動部20を制御する制御部30とを備え、制御部30は、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となり、かつ、調整期間T2、T3が衝撃期間T1の10倍以上となるように時刻歴波形50を生成する。 As described above, the impact vibration test apparatus 100 according to the present embodiment includes the vibration table 10 on which the test piece 40 is placed, and the drive unit 20 that drives the vibration table 10 and applies acceleration to the test piece 40. , the shock pulse wave 51 and the adjustment excitation waves 52, 53 arranged temporally before and after the shock pulse wave 51, respectively, such that the acceleration represented by the time history waveform 50 is applied to the test body 40. and a control unit 30 for controlling the drive unit 20. The control unit 30 makes the total value of the time integral values of the shock pulse wave 51 and the adjustment excitation waves 52 and 53 equal to 0, and makes the adjustment periods T2 and T3 equal to the shock. The time history waveform 50 is generated so as to be ten times or more the period T1.

本実施形態に係る衝撃加振試験方法は、試験体40を加振テーブル10に載置することと、衝撃パルス波51と衝撃パルス波51に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波52、53とを含み、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となり、かつ、調整期間T2、T3が衝撃期間T1の10倍以上となる時刻歴波形50を生成することと、生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように加振テーブル10を駆動することとを含む。 The impact and vibration test method according to the present embodiment includes placing the test piece 40 on the vibration table 10, and adjusting the shock pulse wave 51 and the adjustment that is arranged before and after the shock pulse wave 51 in terms of time. including the excitation waves 52 and 53, the total value of the time integral values of the shock pulse wave 51 and the adjustment excitation waves 52 and 53 is 0, and the adjustment periods T2 and T3 are 10 times or more the impact period T1. It includes generating a time history waveform 50 and driving the vibration table 10 so that the acceleration indicated by the generated time history waveform 50 is applied to the test object 40 .

本実施形態に係る衝撃加振試験プログラムは、衝撃パルス波51と衝撃パルス波51に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波52、53とを含み、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となり、かつ、調整期間T2、T3が衝撃期間T1の10倍以上となる時刻歴波形50を生成する処理と、生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように試験体40を載置する加振テーブル10を駆動する処理とをコンピュータに実行させる。 The shock excitation test program according to the present embodiment includes a shock pulse wave 51 and adjustment vibration waves 52 and 53 arranged temporally before and after the shock pulse wave 51, respectively. A process of generating a time history waveform 50 in which the total value of the time integral values of the adjustment excitation waves 52 and 53 is 0 and the adjustment periods T2 and T3 are ten times or more the impact period T1, and the generated time history and a process of driving the vibration table 10 on which the test piece 40 is placed so that the acceleration indicated by the waveform 50 is applied to the test piece 40 .

この構成によれば、調整期間T2、T3を、衝撃期間T1の10倍以上とすることにより、床応答スペクトル70において、長周期側の加速度の落ち込みを抑制することが可能となり、試験時間の長時間化が抑制される。これにより、試験体40に加速度を加える試験を適切かつ効率的に行うことができる。 According to this configuration, by setting the adjustment periods T2 and T3 at least ten times as long as the impact period T1, it is possible to suppress the drop in the acceleration on the long-period side in the floor response spectrum 70, thereby prolonging the test time. Temporalization is suppressed. As a result, the test in which acceleration is applied to the specimen 40 can be performed appropriately and efficiently.

本実施形態に係る衝撃加振試験装置100において、衝撃パルス波51は、加速度が0から増加する増加部分51aと、加速度が維持される維持部分51bと、加速度が0まで減少する減少部分51cとを有する台形状の波形であり、調整加振波52、53は、加速度が正の値となる加速部分52a、53aと、加速度が負の値となる減速部分52b、53bとを有する波形である。この構成によれば、時刻歴波形50全体の波形を高精度に調整できる。 In the impact vibration test apparatus 100 according to the present embodiment, the shock pulse wave 51 has an increasing portion 51a where the acceleration increases from 0, a maintaining portion 51b where the acceleration is maintained, and a decreasing portion 51c where the acceleration decreases to 0. The adjusted excitation waves 52 and 53 are waveforms having acceleration portions 52a and 53a in which the acceleration has a positive value and deceleration portions 52b and 53b in which the acceleration has a negative value. . According to this configuration, the waveform of the entire time history waveform 50 can be adjusted with high accuracy.

本実施形態に係る衝撃加振試験装置100において、時刻歴波形50は、時間軸方向に対称となるように形成される。この構成によれば、時刻歴波形50全体の波形を高精度に調整できる。 In the impact vibration test apparatus 100 according to this embodiment, the time history waveform 50 is formed symmetrically in the direction of the time axis. According to this configuration, the waveform of the entire time history waveform 50 can be adjusted with high accuracy.

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the present invention.

10 加振テーブル
20 駆動部
30 制御部
31 生成部
32 駆動制御部
33 記憶部
40 試験体
50,50A 時刻歴波形
51,55 衝撃パルス波
51a 増加部分
51b 維持部分
51c 減少部分
52,53,56,57 調整加振波
52a,53a 加速部分
52b,53b 減速部分
70 床応答スペクトル
70A 比較スペクトル
71 目標スペクトル
100 衝撃加振試験装置
S1,S2 領域
T1,T5 衝撃期間
T2,T3,T6,T7 調整期間
10 Vibration table 20 Drive unit 30 Control unit 31 Generation unit 32 Drive control unit 33 Storage unit 40 Test object 50, 50A Time history waveforms 51, 55 Shock pulse wave 51a Increasing portion 51b Maintaining portion 51c Decreasing portions 52, 53, 56, 57 Adjustment excitation waves 52a, 53a Acceleration portions 52b, 53b Deceleration portion 70 Floor response spectrum 70A Comparison spectrum 71 Target spectrum 100 Impact excitation test devices S1, S2 Regions T1, T5 Impact periods T2, T3, T6, T7 Adjustment periods

Claims (5)

試験体を載置する加振テーブルと、
前記加振テーブルを駆動して前記試験体に加速度を加える駆動部と、
衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含む時刻歴波形で示される加速度が前記試験体に加えられるように前記駆動部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となるように前記時刻歴波形を生成する
衝撃加振試験装置。
a vibration table on which the test piece is placed;
a drive unit that drives the vibration table to apply acceleration to the test object;
The driving unit is controlled so that an acceleration represented by a time history waveform including a shock pulse wave and adjustment excitation waves arranged temporally before and after the shock pulse wave is applied to the test object. with a control and
The control unit controls the total value of the time integral values of the shock pulse wave and the adjustment excitation wave to be 0, and the period of the adjustment excitation wave to be ten times or more the period of the shock pulse wave. An impact vibration test device that generates the time history waveform.
前記衝撃パルス波は、加速度が0から増加する増加部分と、加速度が維持される維持部分と、加速度が0まで減少する減少部分とを有する台形状の波形であり、
前記調整加振波は、加速度が正の値となる加速部分と、加速度が負の値となる減速部分とを有する波形である
請求項1に記載の衝撃加振試験装置。
The shock pulse wave is a trapezoidal waveform having an increasing portion in which the acceleration increases from 0, a maintaining portion in which the acceleration is maintained, and a decreasing portion in which the acceleration decreases to 0,
2. The impact vibration test apparatus according to claim 1, wherein the adjusted excitation wave is a waveform having an acceleration portion in which acceleration has a positive value and a deceleration portion in which acceleration has a negative value.
前記時刻歴波形は、時間軸方向に対称となるように形成される
請求項1又は請求項2に記載の衝撃加振試験装置。
The impact vibration test apparatus according to claim 1 or 2, wherein the time history waveform is formed so as to be symmetrical in the direction of the time axis.
試験体を加振テーブルに載置することと、
衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含み、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となる時刻歴波形を生成することと、生成された前記時刻歴波形で示される加速度が前記試験体に加えられるように前記加振テーブルを駆動することと
を含む衝撃加振試験方法。
placing the specimen on a vibration table;
including a shock pulse wave and an adjustment excitation wave temporally before and after the shock pulse wave, wherein the total value of the time integral values of the shock pulse wave and the adjustment excitation wave is 0; and generating a time history waveform in which the period of the adjustment excitation wave is ten times or more the period of the shock pulse wave, and applying the acceleration indicated by the generated time history waveform to the test object. and driving the vibration table to the impact vibration test method.
衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含み、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となる時刻歴波形を生成する処理と、
生成された前記時刻歴波形で示される加速度が試験体に加えられるように前記試験体を載置する加振テーブルを駆動する処理と
をコンピュータに実行させる衝撃加振試験プログラム。
including a shock pulse wave and an adjustment excitation wave temporally before and after the shock pulse wave, wherein the total value of the time integral values of the shock pulse wave and the adjustment excitation wave is 0; and a process of generating a time history waveform in which the period of the adjustment excitation wave is ten times or more the period of the shock pulse wave;
An impact vibration test program for causing a computer to execute a process of driving a vibration table on which the test object is placed so that the generated acceleration indicated by the time history waveform is applied to the test object.
JP2021104328A 2021-06-23 2021-06-23 Impact excitation test device, impact excitation test method, and impact excitation test program Pending JP2023003256A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021104328A JP2023003256A (en) 2021-06-23 2021-06-23 Impact excitation test device, impact excitation test method, and impact excitation test program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021104328A JP2023003256A (en) 2021-06-23 2021-06-23 Impact excitation test device, impact excitation test method, and impact excitation test program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023003256A true JP2023003256A (en) 2023-01-11

Family

ID=84816978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021104328A Pending JP2023003256A (en) 2021-06-23 2021-06-23 Impact excitation test device, impact excitation test method, and impact excitation test program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023003256A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3224489B2 (en) Air spring type anti-vibration device
Oueini et al. A nonlinear vibration absorber for flexible structures
Cheung et al. H2 optimization of a non-traditional dynamic vibration absorber for vibration control of structures under random force excitation
Bonello et al. Vibration control using an adaptive tuned vibration absorber with a variable curvature stiffness element
US7703325B2 (en) Method for relieving residual stress in an object
Sun et al. Convergence analysis of FxLMS-based active noise control for repetitive impulses
US7302826B2 (en) Shock waveform synthesis methods for shock response spectrum over short time interval, digital filter for obtaining shock response history and inverse filter thereof
JP2023003256A (en) Impact excitation test device, impact excitation test method, and impact excitation test program
Wu et al. A bufferable tuned-mass damper of an offshore platform against stroke and response delay problems under earthquake loads
Wu et al. An active vibration absorber for a flexible plate boundary-controlled by a linear motor
US10107355B2 (en) Active damping device and design method
Ahmadian et al. An experimental evaluation of smart damping materials for reducing structural noise and vibrations
JP2019128209A (en) Vibration device and vibration test device with the vibration device
Wilmshurst et al. Nonlinear identification of proof-mass actuators accounting for stroke saturation
KR102454396B1 (en) Apparatus and method for removing a residual vibration of lra
JP6992606B2 (en) Performance evaluation method for active mass damper
Theik et al. Active vibration control of an inertia-type piezoelectric actuator based suspended handle using pid-afc controller
law Kozien et al. Analitical Simulation of Application of FFT Based Spectral Method of Fatigue Cycle Counting for Multiaxial Stress on Example of Pulse Excited Beam
JP3402120B2 (en) Active vibration control device
JP2007120711A (en) Design method of active vibration control system
US20210034158A1 (en) Oscillation reduction in haptic vibrators by minimization of feedback acceleration
RU2287794C9 (en) Method of testing impact for impact effect
Nagy et al. Active vibration control of test equipment through feedback algorithm
JP7367315B2 (en) Impact test equipment, impact test method and impact test program
KR102121191B1 (en) Apparatus for controlling actuator of two-mass inertia system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240509