JP3422200B2 - 試験装置および試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は実物モデルと数値モ
デルとを組み合わせて、実時間での各種試験を実現する
試験装置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造物の振動試験を行う際には、従来振
動台を用いた試験がよく用いられてきた。この場合、対
象構造物が大型になると振動台の積載限界を超えてしま
う場合があった。この場合は、縮小モデルを用いた振動
台試験や部分モデルを用いた振動台試験が行われてい
た。しかし、非線形構造物など相似則が成立しにくい構
造物や、周辺構造物との振動の連成が大きな構造物にお
いては、縮小モデルを用いた振動台試験や部分モデルを
用いた振動台試験は所望の精度の試験結果を得られない
ことがあった。

【０００３】より精度の高い試験を可能にするために、
構造物の一部分のみを加振機で加振する振動試験と、他
の部分の振動応答数値解析とを実時間で組み合わせて行
う構造物の振動試験方法が特開平5-10846号公報に記載
されている。

【０００４】しかしながら、振動試験に用いられる加振
機では、変位を指令する信号（指令変位信号）を受けて
から指令された変位を実現するまでに遅れが存在する。
この遅れは負の減衰として作用するため、この負の減衰
が試験対象構造物の減衰よりも大きい場合は、信号が次
第に大きくなり発散が生じる問題のあることが、特開平
07-306115号公報に記載されている。

【０００５】この問題を解決するため、特開平07-30611
5号公報に記載の技術では、あるステップの振動応答計
算後、次ステップの荷重計測時刻より加振機の応答遅れ
時間だけ前に、加振信号を出力するようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように実物モデ
ルと数値モデルとを組み合わせて実時間での各種試験を
実現する試験装置（実時間ハイブリッド試験装置）で
は、以下のような課題がある。

【０００７】試験対象構造物が大規模化した場合、計算
すべき要素の数が多くなり、１ステップの振動応答計算
時間が長くなる。このとき、全ての振動応答計算が終了
した後、次ステップの荷重計測時刻より加振機の応答遅
れ時間だけ前に、加振信号を出力するようにすると、加
振機の応答遅れ時間だけ１ステップの時間刻みが長くな
る。また、１ステップの時間刻みが長くなった分だけ、
試験の精度が悪くなるという問題があった。

【０００８】また、前記の従来技術では、振動応答計算
の１ステップの間の指令信号形状について考慮されてい
なかった。このため、振動応答計算の１ステップが長く
なった場合、加振機の目標とする変位（加振機目標変
位）の時刻歴の、理想的な加振機目標変位の時刻歴に対
する誤差が大きくなって、試験の精度が悪くなるという
問題があった。

【０００９】本発明の目的は、試験対象の計算すべき要
素数が大規模化した場合でも、１ステップの時間刻みを
短くし、試験精度の悪化を防止することである。

【００１０】本発明の他の目的は、１ステップの計算
（振動試験の場合、振動応答計算）時間が長くなった場
合に、加振機の目標変位の時刻歴の、理想的な加振機の
目標変位の時刻歴に対する誤差の増大を低減し、試験の
精度低下を低減することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、計算対象（振動試験の場合は振動応答
計算対象）となるすべての要素についての計算処理が終
了してから、アクチュエータに動作（目標値）を指令す
る（振動試験の場合は境界点の変位を加振機に指令す
る）のではなく、アクチュエータに目標値を指令するた
めに必要な計算を優先して処理し、アクチュエータに指
令するようにする。

【００１２】このとき、まずアクチュエータに目標値を
指令するための計算とその他の計算とを分離する。各計
算は２つ以上の処理装置で並列処理するようにしてもよ
いし、１つの処理装置で目標値指令のための計算を先に
実行し、その後、その他（残りの要素）に対する計算を
実行するようにしてもよい。

【００１３】以下に、好ましい態様について列記する。

【００１４】（１）評価対象物を実物モデルで構成され
る第１の部分と数値モデルで表された第２の部分とに分
け、第１の部分に力を作用させるアクチュエータと、第
１の部分の状態を示す物理量を計測する計測手段と、前
記計測手段の計測値に基づいて前記計測値の計測後のあ
る時刻における第２の部分の挙動を計算する計算手段と
を備える試験装置であって、計算手段は、第１の部分と
第２の部分の境界点の変位を算出するのに用いる第２の
部分の要素（α部）の計算である計算処理Ａが終了した
ら前記アクチュエータに変位指令値を出力し、その後第
２の部分の残りの要素（β部)の計算処理Ｂを終了させ
る。

【００１５】（２）評価対象物を実物モデルで構成され
る第１の部分と数値モデルで表された第２の部分とに分
け、第１の部分に力を作用させるアクチュエータと、第
１の部分の状態を示す物理量を計測する計測手段と、前
記計測手段の計測値に基づいて前記計測値の計測後のあ
る時刻における第２の部分の挙動を計算する計算手段と
を備える試験装置において、計算手段は、第１の部分と
第２の部分の境界点の変位を算出するのに用いる第２の
部分の要素（α部）の計算である計算処理Ａを優先処理
した後にアクチュエータに変位指令値を出力し、その後
第２の部分の残りの要素（β部)の計算処理Ｂを実行す
る。

【００１６】（３）（１）において、第２の部分の挙動
を計算する計算手段は、２つの処理装置と、これら２つ
の処理装置間で情報の授受を行う通信手段とを備え、前
記計算処理Ａと前記計算処理Ｂを前記２つの処理装置で
並行して実行する。

【００１７】（４）（１）または（２）において、前記
第２の部分の挙動計算終了以前において既知である前記
第２の部分の挙動情報を用いて、前記第２の部分の挙動
の近似情報を生成する近似情報生成手段を備え、前記第
２の部分の挙動計算終了前は、前記近似情報生成手段で
生成された近似情報に基づいて前記アクチュエータを駆
動し、前記第２の部分の挙動計算終了後は、この計算結
果に基づいて前記近似情報を修正して前記アクチュエー
タを駆動する。

【００１８】また、上記目的を達成するための試験方法
は、以下の態様が好ましい。

【００１９】（ａ）評価対象物を実物モデルで構成され
る第１の部分と数値モデルで表された第２の部分とに分
け、前記第１の部分にアクチュエータによって力を作用
させ、このときの前記第１の部分の状態を示す物理量を
計測し、計測した前記物理量に基づいて前記物理量の計
測後のある時刻における前記第２の部分の挙動を計算す
る試験方法において、計算手段が第１の部分と第２の部
分の境界点の変位を算出するのに用いる第２の部分の要
素（α部）の計算である計算処理Ａが終了したら前記ア
クチュエータに変位指令値を出力し、その後第２の部分
の残りの要素（β部)の計算処理Ｂを終える。

【００２０】（ｂ）評価対象物を実物モデルで構成され
る第１の部分と数値モデルで表された第２の部分とに分
け、前記第１の部分にアクチュエータによって力を作用
させ、このときの前記第１の部分の状態を示す物理量を
計測し、計測した前記物理量に基づいて前記物理量の計
測後のある時刻における前記第２の部分の挙動を計算計
算する試験方法において、計算手段が第１の部分と第２
の部分の境界点の変位を算出するのに用いる第２の部分
の要素（α部）の計算である計算処理Ａを優先処理した
後に前記アクチュエータに変位指令値を出力し、その後
第２の部分の残りの要素（β部)の計算処理Ｂを実行す
る。

【００２１】（ｃ）（ａ）または（ｂ）において、前記
第２の部分の挙動計算終了以前において既知である前記
第２の部分の挙動情報を用いて、前記第２の部分の挙動
の近似情報を生成し、前記第２の部分の挙動計算終了前
は、前記第２の部分の挙動の近似情報に基づいて前記ア
クチュエータを駆動し、前記第２の部分の挙動計算終了
後は、この計算結果に基づいて前記近似情報を修正して
前記アクチュエータを駆動するようにする。

【００２２】上記各態様において、実物モデルとは、実
物の他、実物を模した拡大、縮小あるいは同サイズのモ
デルを含めたものである。

【００２３】また上記の各構成において、アクチュエー
タによって評価対象物（供試体）に力を作用させること
は、振動試験においては変位を与えるために行う。

【００２４】上記の手段において、第２の部分、すなわ
ち数値モデル部分の挙動の計算処理を、前記アクチュエ
ータへの駆動指令に必要な計算処理Ａとその他の計算処
理Ｂとに分けることにより、アクチュエータへの駆動指
令に必要な計算処理Ａをその他の計算処理Ｂよりも優先
して実行（完了）することができる。従って、計算処理
Ａの結果を数値モデル部分の挙動の計算処理全部が終了
する前に得ることができるので、アクチュエータへの駆
動指令をより早いタイミングで出すことができ、計算処
理Ｂの処理時間でアクチュエータの遅れ時間を吸収する
ことができる。これにより、１ステップの時間刻みを短
くし、試験精度の悪化を防止することができる。

【００２５】また、第２の部分の挙動の近似情報を生成
し、この近似情報に基づいてアクチュエータを駆動する
ことにより、第２の部分の挙動計算終了前からアクチュ
エータを駆動し始めることができるので、第２の部分の
挙動計算、すなわち１ステップの計算時間が長くなった
場合でも、アクチュエータに与える目標変位の時刻歴と
理想的な目標変位の時刻歴との差が増大することなく、
試験の精度低下を低減することができる。さらに、計算
処理Ａを優先して実行し、アクチュエータへの駆動指令
をより早いタイミングで出すことにより、アクチュエー
タに与える目標変位の時刻歴と理想的な目標変位の時刻
歴との差をさらに小さくすることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に用いる記号表記法について
まず説明する。｛｝で囲まれた記号はベクトルを、［］
で囲まれた記号はマトリクスを、<>で囲まれた記号は下
つき添字を、それぞれ表記するものとする。例えばベク
トルａは｛ａ｝、マトリクスＢは［Ｂ］、ｃ_iはｃ<i>と
表記する。また、ベクトルａはａの太字、マトリクスＢ
はＢの太字で表記することもある。

【００２７】＜第１実施例＞本発明の試験装置を振動試
験機に適用した一例についてのべる。振動試験機におけ
る本発明の試験装置の一例として、第９図に示す試験装
置がある。第９図に示す試験装置では、実験対象構造物
の一部分（供試体部）１を実物モデルとし加振機２によ
る振動実験を行い、他の部分（解析モデル化部）３は数
値モデルとして計算機４内に入力する。[M],[C],[K]を
それぞれ数値モデルの質量、減衰、剛性マトリックスと
し、{x}を数値モデルの基礎に対する相対変位ベクト
ル、{p}を地震などによる外力ベクトル、{q}を数値モデ
ルと実物モデルの境界点に発生する力(以下、反力と呼
ぶ)のベクトルとすると、数値モデルの運動方程式は、

【００２８】

【数１】

【００２９】とかける。

【００３０】ここで、反力{q}は一般に境界点の変位{x<
a>}とその１階以上の微分項の関数となるので、形式的
に、

【００３１】

【数２】

【００３２】と表現できる。

【００３３】しかし、反力{q}は、全ての場合について
解析的に求まるわけではないので、実験の必要がでてく
る。そこで、加振実験により計測した反力{q}５を用
い、式(1)により微小時間Δｔ後の振動応答{x}７を計算
し、このうち境界点の変位{x<a>}を目標値として加振機
への指令値{x<c>}６を計算して、加振機に出力し、加振
機２によりこの変位を実物モデル（供試体部）１に加
え、この変形に対する反力{q}５を計測する。以上を繰
り返し実施することより、構造物全体の振動応答が評価
できる。この数値計算手法として、例えば、中央差分法
やOperator-Splitting法などが提案されている。

【００３４】この実験手法では、数値モデル化可能な部
分を数値計算に置き換えるので、対象構造物全体を振動
台に搭載して試験する必要はなく、供試体部として扱う
部分のみに実物を用いればよいため、経済的な実験が可
能となる。また、数値モデル化が困難な部材について実
構造物を一つの要素として取り扱うことができるため、
高精度な計算が可能となる。

【００３５】式(2)からわかるように、速度・加速度に
依存する反力の成分が無視できないときには、実験の精
度を保つために数値計算と加振の時間軸が一致している
こと(実時間性)が必要となる。この実験を実時間ハイブ
リッド振動実験と呼ぶ。

【００３６】この実験における処理の流れの一従来例を
示したものが、図１０（ａ）である。図１０（ａ）に示
すように、時刻t<i-1>において、反力{q<i-1>}を計測
し、(1)式に従って微小時間Δt後の時刻t<i>における変
位応答を計算（cal<i>)し、計算した境界点の変位{x<a
>}<i>に対応する変位指令値{x<c>}<i>をcal<i>処理後の
時刻t<1>において加振機に出力する。

【００３７】ここで、時刻t<1>は、加振機の遅れ時間を
δｔ<ACT>１５として、(t<i>-t<1>)=δｔ<ACT>を満たす
時刻である。従って、時刻t<i>における境界点の変位{x
<a>}<i>に対する供試体の反力は時刻t<i>において{q<i
>}として計測される。従って、この場合は、加振機応答
遅れによる誤差δtを生じない効果がある。

【００３８】この従来技術は特開平7-306115号公報に開
示されている。

【００３９】しかしながら、この従来技術では、加振機
の応答遅れδｔ<ACT>１５が図１０(a)に示したものより
も長く、例えば図１０(b)に示す長さδｔ<ACT>１６であ
る場合、加振機応答遅れによる誤差を生じる。これにつ
いて図１０(b)で説明する。

【００４０】図１０(b)は、このような場合の実験にお
ける処理の流れの一従来例を示す図である。図１０(b)
に示すように、時刻t<i-1>において、反力{q<i-1>}を計
測し、(1)式に従って微小時間Δt後の時刻t<i>における
変位応答を計算（cal<i>)し、計算した境界点の変位{x<
a>}<i>に対応する変位指令値{x<c>}<i>を、cal<i>処理
終了後直ちに時刻t<0>において加振機に出力したとして
も、前記指令値を受けた加振機が、変位指令に対応する
変位を出力するのは、その動特性によって生ずる応答遅
れ時間後の時刻t<1>である。これにより、時刻t<1>にお
いて供試体はその変位実現値に対応する反力{q'}<i>を
生ずる。

【００４１】ここで、時刻t<i>における境界点の変位{x
<a>}<i>に対する供試体の反力は時刻t<i>において{q<i
>}として計測されるべきであるが、図１０(b)に示す従
来例では、時刻t<1>以降、初めて反力{q}が計測される
のは時刻t<i+1>であるから、時刻t<i>における境界点の
変位{x<a>}<i>に対する供試体の反力は、時刻t<i+1>に
おいて計測されることとなる。この差t<i+1>−t<i>=δt
が加振機応答遅れによる誤差として実時間ハイブリッド
振動実験に悪影響を及ぼす。また、加振機応答遅れδｔ
<ACT>１６に合わせて計算時間刻みΔｔを延ばすと、計
算精度の低下を招く。

【００４２】これに対して、本発明では振動応答計算対
象となるすべての要素についての振動応答計算処理が終
了してから、境界点の変位{x<a>}<i>を加振機に指令す
るのではなく、図２に示すように、境界点の変位{x<a>}
<i>の算出に必要な数値モデル部の要素（これを以後α
部と呼ぶ）の計算およびこれを目標値とした加振機への
変位指令値出力を行うために必要な計算を優先して先に
処理した後、加振機への変位指令{x<c>}<i>を出力し、
その後、残りの要素（これを以後β部と呼ぶ）に対する
振動応答計算を実施する。従って、cal<i>処理17と加振
機応答遅れ18を図２にしめすようにオーバーラップさせ
ることができる。その結果、図２における時刻t<1>にお
いて、供試体は変位指令{x<c>}<i>に対応する変位に対
する反力{q'}<i>を生ずる。

【００４３】ここで、時刻t<i>における境界点の変位{x
<a>}<i>に対する供試体の反力は時刻t<i>において{q}<i
>として計測されるべきであり、本発明においては前記
反力{q'}<i>が時刻t<i>において{q}<i>として計測され
るため、加振機応答遅れによる誤差δtを生じない効果
がある。

【００４４】図３、図１を用いて本発明の一実施例につ
いて説明する。

【００４５】本例では、本発明の試験装置は、計算機18
00、加振機1802、および加振機1802の制御装置1801から
なる。本例において、計算機1800では図１に示す処理を
行う。

【００４６】即ち、数値モデル化部のうちα部となる部
分を選出し、α部、β部を決定しておく(処理2100)。

【００４７】その後、入力地震波発生装置1806より得た
入力地震波加速度1807をもとに時刻t<i>における地震外
力{p}<i>を算出し(処理2101)、供試体1803からの反力信
号1805を加振機1802に内蔵された力センサから加振機制
御装置1801経由で得て、時刻t<i>における境界点に加わ
る供試体1803からの反力{q}<i>を算出する(処理2102)。

【００４８】その後、数値モデルα部の時刻t<i+1>にお
ける変位応答ベクトル{x<α>}<i+1>を算出する（処理21
03)。その後、{x<α>}<i+1>に基づき、時刻t<i+1>にお
ける加振機変位目標値ベクトル{x<a>}<i+1>を計算する
(処理2104)。

【００４９】その後、加振機変位目標値ベクトル{x<a>}
<i+1>に基づいて、時刻t<i+1>における加振機変位指令
値ベクトル{x<c>}<i+1>の計算を行い、加振機への変位
指令信号1804として加振機制御装置1801に出力する（処
理2105）。

【００５０】この指令信号に基づき、加振機制御装置18
01が加振機1802を動作させる。処理2105において、加振
機変位目標値ベクトル{x<a>}<i+1>に基づいて、加振機
変位指令値ベクトル{x<c>}<i+1>を生成する際、加振機
の動特性を補償する指令値を生成してもよい。また、処
理2105の代わりに、処理2104で計算した加振機変位目標
値を、加振機への変位指令信号1804として加振機制御装
置1801に出力してもよい。

【００５１】処理2104の後に、数値モデルβ部の時刻t<
i+1>における変位応答ベクトル{x<β>}<i+1>を算出する
（処理2106)。

【００５２】その後、処理終了か否かを判定して、処理
終了の場合は処理を終了し、終了でない場合は次ステッ
プの計算を処理2101から始める。図１の処理2108中の処
理は、計算／入出力時刻管理手段2107によって時刻が管
理される。

【００５３】本例では、供試体1803からの反力信号1805
を加振機1802に内蔵された力センサから加振機制御装置
1801経由で得ているが、他の方法で供試体からの反力を
検知してもよい。また、本例では、前記入力地震波加速
度を入力地震波発生装置1806より得ているが、前記入力
地震波加速度データを計算機1800内にあらかじめ持たせ
ておくなどの、他の方法で検知してもよい。

【００５４】処理2103,2104,2106,2100の一実施例につ
いて述べる。

【００５５】式(1)を中央差分法を用いて解くと、

【００５６】

【数３】

【００５７】（[A],[B],[C]は定数。{F}={p}+{q}）を得
る。さらに、一般に、加振機が複数あるとして各加振機
の軸荷重の方向マトリクスを[FI]とおけば、時刻t<i+1>
における各加振機の目標変位ベクトル{x<a>}<i+1>は、

【００５８】

【数４】

【００５９】で求めることができる。

【００６０】ここで、ｎ台の加振機を用いる場合は、

【００６１】

【数５】

【００６２】である。ここで、{FI<j>}は加振機j (0≦j
≦ｎ−１）の計測する軸荷重の方向ベクトルである。す
なわち、試験対象全体のうち、供試体部になっている要
素の両端にある質点のうち、加振機のとりつけられてい
る質点に対応する{FI<j>}の成分は１であり、他方の質
点に対応する{FI<j>}の成分は−１であり、残りの質点
に対応する{FI<j>}の成分は０である。

【００６３】加振機の変位指令値計算に必要な信号は、
各加振機の目標変位ベクトル{x<a>}<i+1>であり、これ
は(3b)式で計算できる。(3b)式において、[FI]の転置行
列の各行について、その非０の要素との乗算が行われる
{x}<i+1>の要素の値さえわかれば、(3b)式に基づいて各
加振機の目標変位ベクトル{x<a>}<i+1>を算出可能であ
る。即ち、[FI] において、非０の成分が入っている行
ｉに対応する質点、即ち{x}<i+1>の第ｉ要素（ｉ行）が
α部となる。他の要素がβ部である。試験条件が決まれ
ば、[FI]は定まる。

【００６４】これにより、α部、β部が定まるため、こ
れに対応して{x}<i+1>の行をα部、β部がそれぞれ連続
するように並べ替える。即ち、

【００６５】

【数６】

【００６６】とし、これに対応して(3)式の右辺につい
ても、ベクトルは行を入れ替え、マトリクスは行を入れ
替えてからさらに列を入れ替える。(3c)式の[FI]マトリ
クスは行を入れ替え、(3b)式では、この入れ替えを行っ
た[FI]に対する転置行列を使用する。

【００６７】すなわち、(3)式において、例えば

【００６８】

【数７】

【００６９】

【数８】

【００７０】であり、x<2>,x<4>がα部、x<1>,x<3>がβ
部の場合は、

【００７１】

【数９】

【００７２】

【数１０】

【００７３】のように入れ替えを行う。上述の方法によ
り、処理2100を実現できる。

【００７４】このような入れ替えを行った結果、(3)式
は、

【００７５】

【数１１】

【００７６】と表される。(4f)式はさらに、

【００７７】

【数１２】

【００７８】と展開できる。

【００７９】ここで、{x<α>}<i+1>部と{x<β>}<i+1>部
は独立に処理可能であるから、処理2103は(5)式の{x<α
>}<i+1>部を計算することにより、処理2106は(5)式の{x
<β>}<i+1>部を計算することにより、実現できる。ま
た、処理2104は上述のようにして求めた{x<α>}<i+1>を
前記(3b)式の{x}<i+1>に代入して計算することにより実
現できる。

【００８０】ここで、α部の振動応答計算を、β部の振
動応答計算より先に行うための手法は上記以外の方法で
あってもよい。

【００８１】本発明によれば、従来方式に比べ、より長
い加振機応答遅れに対しても加振機応答遅れによる誤差
を生じない効果がある。

【００８２】また、実験精度を保つため等の理由によ
り、計算時間刻みを一定にした場合、従来方式によれ
ば、モデル化部全ての振動応答計算が終了してから加振
機の指令値を出力するため、モデル化部の規模が大きく
なる等により、モデル化部の数値計算時間が大きくなる
につれ、加振機応答遅れによる誤差が増大する。これに
対し、本発明では、α部の振動応答計算を、β部の振動
応答計算より先に行い、α部の振動応答計算後、β部の
振動応答計算より前に、加振機の指令値を出力するた
め、β部の振動応答計算時間が増大しても、加振機応答
遅れによる誤差が増大しない効果がある。

【００８３】また、加振機応答遅れによる誤差を防ぐた
めに、計算時間刻みを、モデル化部の計算時間、加振機
応答遅れ時間にあわせて延ばす場合、本発明によれば、
試験対象構造物が大規模化した場合でも、β部の振動応
答計算時間と加振機応答遅れ時間をオーバーラップさせ
ることができるため、従来技術に比べて、１ステップの
時間刻みを短くでき、試験精度の悪化を防止することが
できる効果がある。

【００８４】本発明の効果は、{x<α>}のサイズ（要素
数）に対して{x}のサイズが大きいほど、{x}の計算全体
を終了してから境界点の変位を出力する従来方式に比
べ、大きい。

【００８５】また、加振機の応答遅れδｔ<ACT>が図２
に示したものよりも長く、変位指令値{x<c>}<i>に対す
る加振機の変位が実現される時刻t<1>が時刻t<i+1>より
も後になる場合でも、本発明によれば、前記従来例によ
る場合に比べて、加振機応答遅れによる誤差を小さくで
きる効果がある。また、加振機の変位目標値{x<a>}に加
振機の動特性補償を行って加振機変位指令値を生成する
場合は、本発明によれば加振機応答遅れを従来例に比べ
小さくできるので補償可能な範囲が広がると言う効果が
ある。

【００８６】＜第２実施例＞図３に示す本発明の試験装
置の計算機1800の一実施例を図４を用いて説明する。図
４において計算機810は図３の計算機1800に相当する。
計算機810はプロセッサ804、入出力装置805を有し、と
もにぞれバス809に接続されている。プロセッサ804の計
算機810の外部に対する入出力は、入出力装置805内のレ
ジスタ806,811へのリード、ライトによって行う。即
ち、計算機810の外部情報は入力装置808により計算機81
0内に取り込まれ、レジスタ806に反映される。プロセッ
サ804が入力データを必要とするときには、このレジス
タ806をリードする。プロセッサ804が計算機810の外部
にデータを出力するときには、レジスタ811に該データ
をライトする。出力装置807はレジスタ811のデータを計
算機810内の外部に出力する。このような入出力装置は
例えば特開平7-93239号公報に開示される技術を用いる
ことにより構成できる。

【００８７】このような入出力処理装置を用いることに
より、入力レイテンシ（外部データが変化してから、そ
のデータをプロセッサ内部に取り込むまでの時間）、出
力レイテンシ（プロセッサがその内部データを外部に出
力する命令を出してから、出力データが変化するまでの
時間）を短縮できる効果がある。ここで、レジスタ80
6、807はメモリであってもよい。また、入出力装置は他
の構成をとってもよい。プロセッサ804はCPU-A801、CPU
-B802を有しており、メモリ803はCPU-A801とCPU-B802と
のいずれからもアクセス可能である。

【００８８】ここで、境界点の変位{x<a>}<i>を加振機
に指令するために必要な計算処理はCPU-A801で行い、前
記残りの要素に対する振動応答計算処理はCPU-B802で行
う。これらの処理を行うために必要なCPU-A801、CPU-B8
02間のデータの授受はメモリ803を用いて行う。これら
処理に必要な入出力処理は、入出力処理装置805が行
う。

【００８９】これにより、前記処理を並列に実行できる
ため１処理ステップ当たりの処理時間を短縮でき、大規
模計算にも対応できる効果がある。

【００９０】ここで、 CPU-A801、CPU-B802の処理負荷
を均等にするため、 CPU-A801では境界点の変位{x<a>}<
i>を加振機に指令するために必要な計算処理だけでな
く、 CPU-B802で行う前記残りの要素に対する振動応答
計算処理の一部を処理させてもよい。

【００９１】また、プロセッサ810は図５（ａ）に示す
プロセッサ901であってもよい。プロセッサ901はCPU-A9
03、CPU-B904のいずれもがスイッチ902を介してバス809
（図４）にアクセス可能である。

【００９２】また、前記プロセッサ804に代わって、１
つ以上のＣＰＵを含むプロセッサをバス809に複数個接
続し、これらプロセッサのいずれからもアクセス可能な
共有メモリをバス809に備えて、前記CPU-A801、CPU-B80
2での処理をこの複数のプロセッサにそれぞれ行わせて
もよい。これにより、前記処理を並列に実行できるため
１処理ステップ当たりの処理時間を短縮でき、大規模計
算にも対応できる効果がある。

【００９３】また、前記共有メモリの代わりに、ブロー
ドキャスト型ローカルメモリをそれぞれ前記複数のプロ
セッサ内に備えてもよい。ここで、あるプロセッサが自
身のブロードキャスト型ローカルメモリにライトアクセ
スしたときは、その内容は他のプロセッサに備えられた
ブロードキャスト型ローカルメモリにもライトされ、前
記あるプロセッサがブロードキャスト型ローカルメモリ
にリードアクセスしたときは、前記あるプロセッサの有
するブロードキャスト型ローカルメモリからリードす
る。他のプロセッサがブロードキャスト型ローカルメモ
リにアクセスするときも同様である。

【００９４】このようにして、このブロードキャスト型
ローカルメモリは前記共有メモリと同様に前記複数のプ
ロセッサ間のデータ授受に利用可能であり、前記プロセ
ッサがブロードキャスト型ローカルメモリにリードアク
セスするときは、バス809を使用しないため、プロセッ
サ数が増えたとき、前記共有メモリを用いる場合に比べ
て、バス809上のコンフリクションを減らすことが出来
る効果がある。

【００９５】また、前記複数のプロセッサに図４に示す
プロセッサ804を用いてもよい。このとき、加振機の変
位目標値{x<a>}<i>を計算するために必要な処理を第１
実施例で開示した方法で２つの部分に分割し、それぞれ
を前記あるプロセッサp1内のCPU-Aと前記他のプロセッ
サp2内のCPU-Aとで並列に処理する。また、前記残りの
要素に対する振動応答計算処理も、第１実施例で開示し
た方法で２つの部分に分割し、それぞれプロセッサp1の
CPU-Bと、プロセッサp2のCPU-Bとで並列に処理する。

【００９６】これにより、加振機の変位目標値{x<a>}<i
>を計算するために必要な処理を複数のプロセッサで並
列に実行でき、前記残りの要素に対する振動応答計算処
理を複数のプロセッサで並列に実行できるため１処理ス
テップ当たりの処理時間を短縮でき、大規模計算にも対
応できる効果がある。

【００９７】また、プロセッサp1、p2に前述の図５
（ａ）に示すプロセッサ901を用いてもよい。このとき
の、CPU-A903、 CPU-B904での処理内容は上記の図４に
示すプロセッサ804を用いた場合と同様である。また、
プロセッサ数をさらに増やし、上記処理を、第１実施例
に示す方法で分割し、各プロセッサで並列に処理しても
よい。このとき、前記処理を複数のプロセッサで並列に
実行できるため１処理ステップ当たりの処理時間を短縮
でき、さらに大規模な計算にも対応できる効果がある。

【００９８】図３に示す本発明の試験装置の計算機1800
の一実施例が図５（ｂ）に示す計算機1300である。計算
機1300はプロセッサ1301、プロセッサ1302、入出力装置
1313、共有メモリ1311を有している。プロセッサ1301,1
302はそれぞれCPU-AおよびCPU-Bを有し、プロセッサ130
1のCPU-A1303またはCPU-B1304、プロセッサ1302のCPU-A
1306またはCPU-B1307、入出力装置1313共有メモリ1311
はともにそれぞれバス1309に接続されている。

【００９９】また、計算機1300は共有メモリ1312を有
し、共有メモリ1312、プロセッサ1301のCPU-A1303また
はCPU-B1304、プロセッサ1302のCPU-A1303またはCPU-B1
304は、ともにそれぞれバス1310に接続されている。プ
ロセッサ1301、プロセッサ1302の計算機1300の外部に対
する入出力は、入出力装置805と同様の入出力装置1313
が行う。また、入出力装置は他の構成をとってもよい。

【０１００】ここで、プロセッサ1301はCPU-A1303、CPU
-B1304、メモリ1305を備えており、メモリ1305はCPU-A1
303とCPU-B1304との双方からアクセス可能である。プロ
セッサ1302はCPU-A1306、CPU-B1307、メモリ1308を備え
ており、メモリ1308はCPU-A1306とCPU-B1307との双方か
らアクセス可能である。共有メモリ1311はCPU-A1303、C
PU-A1306のいずれからもアクセス可能である。さらに、
共有メモリ1311はCPU-B1304、または、CPU-B1307からア
クセス可能に構成してもよい。

【０１０１】共有メモリ1312はCPU-B1304、CPU-B1307の
いずれからもアクセス可能である。さらに、共有メモリ
1312はCPU-A1303、またはCPU-A1306からアクセス可能に
構成してもよい。

【０１０２】これにより、加振機変位目標値{x<a>}<i>
を計算するために必要な処理を複数のプロセッサで並列
に実行でき、前記残りの要素に対する振動応答計算処理
を複数のプロセッサで並列に実行できるため１処理ステ
ップ当たりの処理時間を短縮でき、大規模計算にも対応
できる効果がある。

【０１０３】さらに、この場合、プロセッサ1301,1302
間のデータの授受を行う共有メモリ1311,1312とプロセ
ッサ1301,1302とを接続するバスとしてバス1309、1310
の２本のバスを備えているので、プロセッサ1301,1302
間のデータ授受によるバス上のコンフリクションを低減
できる効果がある。例えば、各プロセッサとも、CPU-A
が共有メモリ1311を用いてデータの授受を行い、CPU-B
が共有メモリ1312を用いてデータの授受を行うようにし
た場合、 CPU-A1303、1306間のデータ授受の頻度にかか
わらず、CPU-B1304,1307間のデータ授受を行うことがで
き、 CPU-B1304、1307間のデータ授受の頻度にかかわら
ず、CPU-A1303,1306間のデータ授受を行うことができる
効果がある。

【０１０４】ここで、 CPU-A1303,1306が外部との入出
力に関するタイムクリティカルな処理を担当しているた
め、前記効果は計算機1300のリアルタイム処理能力を低
下させにくくなる効果である。

【０１０５】また、各バス1309,1310のスループット
を、図４に示す例に比べて２倍にできるので、バスのコ
ンフリクション確率を一定にした場合、図４に示すプロ
セッサの２倍のプロセッサを配置することが可能であ
り、並列処理による高速化をいっそう図ることができる
という効果がある。

【０１０６】＜第３実施例＞第３図に示す本発明の試験
装置の計算機1800の一実施例が図５（ｃ）に示す計算機
1200である。計算機1200はプロセッサ1201、プロセッサ
1202を有し、ともにバス1207に接続されている。プロセ
ッサ1202は、CPU1204、メモリ1203、入出力装置1206を
有している。メモリ1203はCPU1204とプロセッサ1201と
の双方からアクセス可能である。CPU1204の計算機1200
の外部に対する入出力は、入出力装置805と同様の入出
力装置1206が行う。また、入出力装置は他の構成をとっ
てもよい。

【０１０７】ここで、加振機変位目標値{x<a>}<i>を計
算するために必要な処理はプロセッサ1202で行い、前記
残りの要素に対する振動応答計算処理はプロセッサ1201
で行う。これらの処理を行うために必要なプロセッサ12
01、プロセッサ1202間のデータの授受はメモリ1203を用
いて行う。これら処理に必要な入出力処理は、入出力処
理装置1206が行う。

【０１０８】これにより、前記処理を並列に実行できる
ため１処理ステップ当たりの処理時間を短縮でき、大規
模計算にも対応できる効果がある。

【０１０９】ここで、 プロセッサ1201、プロセッサ120
2の処理負荷を均等にするため、 プロセッサ1202では加
振機変位目標値{x<a>}<i>を計算するために必要な処理
だけでなく、プロセッサ1201で行う前記残りの要素に対
する振動応答計算処理の一部を処理させてもよい。

【０１１０】また、図５（ｃ）に示すようにプロセッサ
1208、共有メモリ1209を備えて、プロセッサ1208で前記
残りの要素に対する振動応答計算処理の一部を処理させ
てもよい。プロセッサ1201とプロセッサ1208との間のデ
ータの授受は共有メモリ1209を用いて行う。

【０１１１】これにより、前記処理を並列に実行できる
ため１処理ステップ当たりの処理時間をさらに短縮で
き、さらなる大規模計算にも対応できる効果がある。

【０１１２】ここで、CPU1204の処理結果の出力、およ
び処理に必要な入力はバス1207を介さず直接入出力装置
1206との間でおこなうため、その分バス1207の使用率を
下げることができ、バス1207上でのコンフリクションを
減らすことができる効果がある。

【０１１３】＜第４実施例＞本発明の他の目的を図１１
および図１０（ｂ）を用いて説明する。図１０（ｂ）
は、第１実施例で述べた実験の処理の流れの一従来例を
示す図である。図１０（ｂ）に示すように、時刻t<i-1>
において、反力{q}<i-1>を計測し、(3)式に従って微小
時間Δt後の時刻t<i>における変位応答を計算（cal<i>)
して、変位応答{x}<i>を算出し、これに基づく加振機変
位指令値{x<c>}<i>を、cal<i>処理終了後直ちに時刻t<0
>において加振機に出力する。このときの、変位応答{x}
<i>の目標値の時刻歴が図１１に示す線1901である。こ
れに対し、曲線1900は、Δtを無限に小さくとった場合
の理想的な{x}<i>の目標値の時刻歴である。理想的に
は、曲線1900に示す{x}を持つべきであるのに対し、従
来例では、線1901に示す{x}を算出していた。

【０１１４】これに対し、本発明の一実施例を図６を用
いて説明する。図６において、f(t)はΔtを無限に小さ
くとった場合の理想的な{x}<i>である。他方、F<i>は、
本発明における{x}の目標値の一例である。本発明にお
ける{x}の目標値F<i>を目標値とした場合は、図１１に
示す従来例における{x}の目標値1901を目標値とした場
合に比べ、例えば次の効果がある。

【０１１５】即ち、供試体の変位履歴を理論曲線1900に
より近づけることができる。したがって、供試体の変形
速度、加速度をより理論値に近づけることができ、供試
体反力に速度依存項があるような場合でも、より正確に
反力を計測することができる効果がある。

【０１１６】次に、図６における{x}の目標値F<i>を得
るための実施例について図６を用いて述べる。図６にお
いて、 Ｔ<i>：振動応答計算を開始する時刻。供試体からの反
力計測時刻でもある． ｔ<i>：Ｔ<i>で計測された荷重をもとに、時刻Ｔ<i+1>
の変位応答計算が終了する時刻． Ｆ<i>：目標関数（時刻Ｔ<i>から時刻Ｔ<i+1>までの加
振機駆動の目標）． 区間Ａ：時刻Ｔ<i>から時刻ｔ<i>までの時間（＝Δ
ｔ’）． 区間Ｂ：時刻ｔ<i>から時刻Ｔ<i+1>までの時間． である。

【０１１７】いま、現時刻をＴ<i>としたとき、時刻Ｔ<
i>までの既知情報をもとに、近似解方程式を用いて制御
目標値を出力し、必要に応じて正確な演算により補正を
加えるようにする。この一例を述べる。図６において、 Fb<i>：近似解関数（時刻Ｔ<i>で既知のデータを使っ
て、時刻Ｔ<i+1>までの{x}の目標値を算出） Fc<i>：修正関数（時刻ｔ<i>から時刻Ｔ<i+1>まで定義
され、時刻Ｔ<i+1>における誤差を相殺） であり、区間Ａでは、 F<i>=Fb<i> であり、区間Ｂでは、 F<i>=Fb<i>−Fc<i> である。

【０１１８】近似解関数Fb<i>として、例えば外挿関数
を用いることができる。すなわち、時刻Ｔ<i>において
既知の目標値{x}<i>,{x}<i-1>,{x}<i-2>,...を用いて時
刻Ｔ<i>から時刻Ｔ<i+1>までの外挿関数を定義する。外
挿関数として、例えばｎ次多項式を用いることができ、
過去の(n+1)個の既知の目標値{x}<i>,{x}<i-1>,{x}<i-2
>,...{x}<i-n>から時刻Ｔ<i>から時刻Ｔ<i+1>までの近
似解関数Fb<i>を定義することができる。

【０１１９】外挿関数として、例えば２次の多項式を用
いる場合、近似解関数Fb<i>の例として、

【０１２０】

【数１３】

【０１２１】を用いることができる。

【０１２２】外挿関数として、例えば３次以上の多項式
を用いることもできる。

【０１２３】修正関数Fc<i>の例として、近似解関数Fb<
i>に２次の多項式を用いた場合、例えば、

【０１２４】

【数１４】

【０１２５】を用いることができる。ここで、

【０１２６】

【数１５】

【０１２７】

【数１６】

【０１２８】

【数１７】

【０１２９】

【数１８】

【０１３０】である。

【０１３１】上記のようにして、近似解関数Fb<i>およ
び修正関数Fc<i>を計算することができる。

【０１３２】図６に示すように、時刻Ｔ<i>において例
えば前記のように近似解関数Fb<i>を決定し、時刻Ｔ<i+
1>において例えば前記のように修正関数Fc<i>を決定し
て、 区間Ａでは、F<i>＝ Fb<i> (12) 区間Ｂでは、F<i>＝ Fb<i>− Fc<i> (13) を変位の目標値として、時間Δｔ<cnt>（区間Ａ，Ｂを
さらに細分化した時間刻み）ごとにこの目標値に基づく
変位指令値を出力する。区間Ａにおけるこの処理を処理
Ａと呼ぶこととし、区間Ｂにおけるこの処理を処理Ｂと
呼ぶこととする。この処理は１つのCPUで行ってもよい
し、２つ以上のCPUを用いて行ってもよい。

【０１３３】２つのCPUを用いて上記処理を行う一実施
例を図７に示す。図７に示すように、(3)式に従って微
小時間Δt後の時刻Ｔ<i>における変位応答を計算（cal<
i>)して、変位{x}<i>を算出する処理をCPU-Aで行い、前
記処理Ａ、処理ＢをCPU-Bで行う。このとき、cal<i>処
理と前記処理Ａ、処理Ｂとを並列に処理できるため、こ
れら処理を１CPUで行う場合に比べ、計算時間刻みΔＴ<
cal>（１ステップの時間）を短くでき、試験精度を上げ
ることができるという効果がある。

【０１３４】さらに、前記cal<i>処理のうち、変位{x}
の目標値を算出する部分の処理ををcal<i>{x<α>}、残
りの部分の処理をcal<i>{x<β>}と呼ぶこととし、前記c
al<i>処理を第１実施例から第3実施例までに記載の方法
でcal<i>{x<α>} とcal<i>{x<β>} に分割して、CPU-A
においてcal<i>{x<α>} をcal<i>{x<β>} よりも先に計
算するようにしたものが図８に示す実施例である。

【０１３５】図８においては、cal<i>{x<α>} 処理終了
後の時刻ｔ<i>において、前記処理Ｂを開始することが
可能となる。すなわち、図７に示す実施例に比べ、より
早い時刻から正確な演算に基づいた修正処理が可能であ
る。従って、目標関数F<i>を理論目標関数f(t) により
近づけることができ、試験精度を上げることができる効
果がある。

【０１３６】＜第５実施例＞第４実施例の近似解関数Fb
<i>の与え方を次のようにすることもできる。すなわ
ち、理論目標関数f(t) にｎ次のテーラー展開を行って
近似関数Fb<i>とするものである。

【０１３７】即ち、T<i> ≦ t < t<i>なるｔに対して、

【０１３８】

【数１９】

【０１３９】とする。例えば、１次のテーラー展開を用
いた場合、

【０１４０】

【数２０】

【０１４１】を用いる。ここで、

【０１４２】

【数２１】

【０１４３】とさらに近似すれば、f'(T<i>)を容易に求
めることができる。 f'(T<i>)が既知である場合、また
は容易に求解可能な場合は、直接f'(T<i>)を計算しても
よい。他の近似演算を使用してもよい。

【０１４４】Fb<i>の演算処理と並行して、真値f(T<i+1
>)=x<i+1>を求め、これと近似解Fb<i>との差にゲイン係
数aを乗じ、オフセットbを加えた値y、即ち

【０１４５】

【数２２】

【０１４６】を真値が求まった時点（時刻t<i>）で、Fb
<i>に加えて出力する。これにより近似解Fb<i>の誤差を
修正できる。

【０１４７】これにより、目標関数F<i>を理論目標関数
f(t) により近づけることができ、試験精度を上げるこ
とができる効果がある。

【０１４８】(17)式を用いた上記手法において、近似解
関数Fb<i>は、(14)式に限定されるものではなく、他の
近似式、例えば、第4実施例に示したような、ｎ次多項
式を用いた近似式を用いてもよい。

【０１４９】＜第６実施例＞本発明の別の実施例を次に
示す。前記近似解Fb<i>の求め方として、該時刻以前に
出力したパラメータや求めた各種情報からデータベース
を引き、次に出力する近似解を求め、必要なら補正演算
を加えて出力する。データベースの代わりにニューラル
ネットワークやファジィ関数を用いてもよい。第5実施
例と組み合わせて近似解方程式によって求めた近似解を
上記データベースを引くための情報の一つに加え、より
精度の高い近似解を求めても良い。

【０１５０】これにより、目標関数F<i>を理論目標関数
f(t) により近づけることができ、試験精度を上げるこ
とができる効果がある。

【０１５１】＜第7実施例＞本発明の別の実施例を次に
示す。出力した前記近似解、即ち制御量が実際にどのよ
うに外部メカニズム（例えば、加振機）に伝達されてい
るかを制御サンプリングタイムより短い周期でメカニズ
ムの挙動をリアルタイム計測することにより調べる手段
を設ける。それらの情報を用いて、第5実施例や第6実施
例で求めた近似解（近似制御情報）を補正する。例え
ば、制御情報計測値をFs<i>とすると、(Fb<i>−Fs<i>)a
（但し、aはゲイン）をFb<i>に加えて出力する。

【０１５２】補正処理関数C(Fb<i>,Fs<i>)を用いる方法
もある。補正処理関数C(Fb<i>,Fs<i>)は、ニューラルネ
ットワークを用いた関数やファジィ関数としてもよい。
また、補正処理関数C(Fb<i>,Fs<i>)を求めるためのパラ
メータとして、Fb<i>,Fs<i>の他に機構系の特性を示す
パラメータや速度、加速度等の物理量を用いてもよい。
補正処理関数C(Fb<i>,Fs<i>)は、第６実施例と同様にデ
ータベースとして構成してもよい。また、リアルタイム
計測情報としては、実世界の環境情報やメカニズムの各
種物理情報を加えてもよい。

【０１５３】従って、目標関数F<i>を理論目標関数f(t)
により近づけることができ、試験精度を上げることが
できる効果がある。

【０１５４】また、上記実施例のいくつかを組み合わせ
て用いてもよい。

【０１５５】＜第８実施例＞第４〜第７実施例は、試験
装置、特に構造物の振動試験装置およびその方法に係わ
り、特に構造物の一部分のみの振動試験と他の部分の振
動応答数値解析を実時間で組み合わせて行う構造物の振
動試験装置およびその方法に関する例を中心に述べた
が、本発明はこれ以外の制御装置にも適用可能である。

【０１５６】例えば、複数の処理系からなる制御装置と
前記制御装置によって制御される外部装置とからなる装
置において、前記制御装置は処理時間単位ごとに制御処
理を行い、前記各処理時間単位において、前記複数の処
理系のうち少なくとも１つの処理系Ｂに、外部装置の動
作目標値を生成させ、他の少なくとも１つの処理系Ａに
は、前記動作目標値に基づいた外部装置の動作指令値を
生成させ、外部装置に出力させる。前記処理系Ａには、
前記処理系Ｂでの前記処理が終了する前は、それ以前の
既知の動作目標値をもとにした動作目標値の近似値を算
出させ、これをもとに動作指令値を生成して外部装置に
出力させる。

【０１５７】この手段として、上述の実施例に記載の手
段を用いることができる。

【０１５８】これにより、前記外部装置の制御精度を向
上させることができる効果がある。

【０１５９】

【発明の効果】本発明によれば、アクチュエータへの駆
動指令に必要な計算処理Ａをその他の計算処理Ｂよりも
優先して実行することができ、アクチュエータへの駆動
指令をより早いタイミングで出すことができる。これに
より、計算処理Ｂの処理時間でアクチュエータの遅れ時
間を吸収することができ、１ステップの時間刻みを短く
し、試験精度の悪化を防止することができる。

【０１６０】また、第２の部分の挙動の近似情報を生成
し、この近似情報に基づいてアクチュエータを駆動する
ことにより、第２の部分の挙動計算終了前からアクチュ
エータを駆動し始めることができるので、第２の部分の
挙動計算が長くなった場合でも、アクチュエータに与え
る目標変位の時刻歴と理想的な目標変位の時刻歴との差
が増大することなく、試験の精度低下を低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の試験装置での処理の流れの一実施例を
示す図である。

【図２】本発明に係るアクチュエータへの指令タイミン
グを説明する図である。

【図３】本発明の試験装置の構成の一実施例を示す図で
ある。

【図４】本発明の試験装置に用いられる計算機の一実施
例を示す図である。

【図５】本発明の試験装置に用いられる計算機の他の実
施例を示す図である。

【図６】近似情報によるアクチュエータの駆動を説明す
る図である。

【図７】近似情報によるアクチュエータの駆動を２つの
ＣＰＵを用いて行う場合について説明する図である。

【図８】近似情報によるアクチュエータの駆動を２つの
ＣＰＵを用いて行う場合について説明する図である。

【図９】試験装置を振動試験機に適用したときの構成を
示す図である。

【図１０】従来の加振機の応答遅れを説明する図であ
る。

【図１１】アクチュエータに指令する目標値の従来の時
刻歴を説明する図である。

【符号の説明】

2…加振機、4…計算機、5…反力、6…変位指令値、7…
振動応答計算値、801…CPU-A,802…CPU-B、804…プロセ
ッサ、805…入出力装置、806,811…レジスタ、807…出
力装置、809…バス、810…計算機、901…プロセッサ、9
02…スイッチ、903…CPU-A、904…CPU-B、1000…計算
機、1001,1002…プロセッサ、1003…共有メモリ、1004
…入力装置、1100…計算機、1101,1102…プロセッサ、1
103…ブロードキャスト型、1200…計算機、1201,1202…
プロセッサ、1203…メモリ、1204…CPU、1206…入出力
装置、1207…バス、1208…プロセッサ、1209…共有メモ
リ、1300…計算機、1301,1302…プロセッサ、1303…CPU
-A、1304…CPU-B、1305…メモリ、1306…CPU-A、1307…
CPU-B、1308…メモリ、1309…バス、1311,1312…共有メ
モリ、1400…プロセッサ、1401…スイッチ、1402…CPU-
A、1403…CPU-B、1500…プロセッサ、1503…CPU-A、150
4…CPU-B、1800…計算機、1801…加振機制御装置、1802
…加振機、1803…供試体、1804…加振機変位指令信号、
1805…反力信号、1806…入力地震波発生装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桃井 康行 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 井上 雅彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 一野瀬 昌則 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 平８−285721（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−306115（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−27664（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 7/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】評価対象物を実物モデルで構成される第１
   の部分と数値モデルで表された第２の部分とに分け、第
   １の部分に力を作用させるアクチュエータと、第１の部
   分の状態を示す物理量を計測する計測手段と、前記計測
   値の計測後のある時刻における第２の部分の挙動を計算
   する計算手段とを備える試験装置において、前記計算手
   段は、第１の部分と第２の部分の境界点の変位を算出す
   るのに用いる第２の部分の要素（α部）の計算である計
   算処理Ａが終了したら前記アクチュエータに変位指令値
   を出力し、その後第２の部分の残りの要素（β部)の計
   算処理Ｂを終了させることを特徴とする試験装置。
2. 【請求項２】評価対象物を実物モデルで構成される第１
   の部分と数値モデルで表された第２の部分とに分け、第
   １の部分に力を作用させるアクチュエータと、第１の部
   分の状態を示す物理量を計測する計測手段と、前記計測
   値の計測後のある時刻における第２の部分の挙動を計算
   する計算手段とを備える試験装置において、前記計算手
   段は、第１の部分と第２の部分の境界点の変位を算出す
   るのに用いる第２の部分の要素（α部）の計算である計
   算処理Ａを優先処理した後に前記アクチュエータに変位
   指令値を出力し、その後第２の部分の残りの要素（β
   部)の計算処理Ｂを実行することを特徴とする試験装
   置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の試験装置において、第２
   の部分の挙動を計算する計算手段は、２つの処理装置
   と、これら２つの処理装置間で情報の授受を行う通信手
   段とを備え、前記計算処理Ａと前記計算処理Ｂを前記２
   つの処理装置で並行して実行することを特徴とする試験
   装置。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の試験装置におい
   て、前記第２の部分の挙動計算終了以前において既知で
   ある前記第２の部分の挙動情報を用いて、前記第２の部
   分の挙動の近似情報を生成する近似情報生成手段を備
   え、前記第２の部分の挙動計算終了前は、前記近似情報
   生成手段で生成された近似情報に基づいて前記アクチュ
   エータを駆動し、前記第２の部分の挙動計算終了後は、
   この計算結果に基づいて前記近似情報を修正して前記ア
   クチュエータを駆動することを特徴とする試験装置。
5. 【請求項５】評価対象物を実物モデルで構成される第１
   の部分と数値モデルで表された第２の部分とに分け、前
   記第１の部分にアクチュエータによって力を作用させ、
   このときの前記第１の部分の状態を示す物理量を計測
   し、計測した前記物理量に基づいて前記物理量の計測後
   のある時刻における前記第２の部分の挙動を計算する試
   験方法において、前記計算手段が第１の部分と第２の部
   分の境界点の変位を算出するのに用いる第２の部分の要
   素（α部）の計算である計算処理Ａが終了したら前記ア
   クチュエータに変位指令値を出力し、その後第２の部分
   の残りの要素（β部)の計算処理Ｂを終えることを特徴
   とする試験方法。
6. 【請求項６】評価対象物を実物モデルで構成される第１
   の部分と数値モデルで表された第２の部分とに分け、前
   記第１の部分にアクチュエータによって力を作用させ、
   このときの前記第１の部分の状態を示す物理量を計測
   し、計測した前記物理量に基づいて前記物理量の計測後
   のある時刻における前記第２の部分の挙動を計算する試
   験方法において、前記計算手段が第１の部分と第２の部
   分の境界点の変位を算出するのに用いる第２の部分の要
   素（α部）の計算である計算処理Ａを優先処理した後に
   前記アクチュエータに変位指令値を出力し、その後第２
   の部分の残りの要素（β部)の計算処理Ｂを実行するこ
   とを特徴とする試験方法。
7. 【請求項７】請求項５または６に記載の試験方法におい
   て、前記第２の部分の挙動計算終了以前において既知で
   ある前記第２の部分の挙動情報を用いて、前記第２の部
   分の挙動の近似情報を生成し、前記第２の部分の挙動計
   算終了前は、前記第２の部分の挙動の近似情報に基づい
   て前記アクチュエータを駆動し、前記第２の部分の挙動
   計算終了後は、この計算結果に基づいて前記近似情報を
   修正して前記アクチュエータを駆動することを特徴とす
   る試験方法。