JP7475076B2 - Vibration capability prediction and evaluation device, vibration capability prediction and evaluation method, and vibration capability prediction and evaluation program for vibration testing - Google Patents
Vibration capability prediction and evaluation device, vibration capability prediction and evaluation method, and vibration capability prediction and evaluation program for vibration testing Download PDFInfo
- Publication number
- JP7475076B2 JP7475076B2 JP2022089809A JP2022089809A JP7475076B2 JP 7475076 B2 JP7475076 B2 JP 7475076B2 JP 2022089809 A JP2022089809 A JP 2022089809A JP 2022089809 A JP2022089809 A JP 2022089809A JP 7475076 B2 JP7475076 B2 JP 7475076B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- test
- mass
- prediction
- capability
- 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.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 237
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims description 48
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 45
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 25
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 18
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
本発明は、工業製品の振動特性試験や耐久試験などの振動試験を行うにあたり、適正な振動試験装置の選定を行ったり、振動試験を行うことが可能か否かの判断を迅速かつ確実に行うことができる加振能力予測評価装置、加振能力予測評価方法及び加振能力予測評価プログラムに関する。 The present invention relates to a vibration capacity prediction and evaluation device, a vibration capacity prediction and evaluation method, and a vibration capacity prediction and evaluation program that can select an appropriate vibration test device and quickly and reliably determine whether or not a vibration test can be performed when performing vibration tests such as vibration characteristic tests and durability tests of industrial products.
従来、例えば、宇宙航空機器、自動車機器、エレクトロニクス製品、精密機器など工業製品の振動特性試験や耐久試験などを行うために、振動試験装置を用いた振動試験が行われている。 Conventionally, vibration testing has been carried out using vibration testing equipment to perform vibration characteristic tests and durability tests on industrial products such as aerospace equipment, automotive equipment, electronics products, and precision instruments.
振動試験を行うための振動試験装置100は、例えば、図3に示すように、被試験体Tが搭載される可動部102と、磁路部材116を有する固定部114と、を有している。
固定部114は、例えば、鉄などの透磁性を有する材料から構成される磁路部材116と、この磁路部材116に流れる磁束を発生させる励磁コイル118と、を備えている。励磁コイル118は、図示しない定電圧源から直流電圧が印加されることによって、磁路部材116に一定の磁束を流している。
A
The
一方、可動部102は、被試験体Tを搭載する試験台104と、可動部102と固定部114とを連結して可動部102を可動状態で保持する可動部支持用バネ106と、磁路部材116の空隙に挿入される駆動コイル108と、を備えている。
On the other hand, the
駆動コイル108は、励磁コイル118によって発生した磁界(静磁場)と直交するように取り付けられ、駆動コイル108に交流電流を流すことによって、可動部102を振動させることができる。なお、駆動コイル108に流す交流電流の大きさを変えることによって、発生させる振動(加振力)の大きさをコントロールすることができる。
The
このような振動試験装置100を用いて被試験体Tにランダム振動試験を行う場合、駆動コイル108に印加する交流電流は、被試験体Tに与える振動試験パターンに応じたPSD(パワースペクトル密度)プロファイルに基づく電気信号として、駆動コイル108に印加される。また、サイン振動試験やショック振動試験を行う場合にも、振動試験パターンに関する情報に基づく電気信号として、駆動コイル108に交流電流が印加される。
When performing a random vibration test on the test subject T using such a
なお、振動試験装置100によって発生する加速度や速度、加振力、変位などは、試験台104に設けられた加速度ピックアップ105を用いて取得するように構成されている。
The acceleration, velocity, excitation force, displacement, etc. generated by the
ランダム振動試験の場合、試験条件のPSDプロファイルは、単位周波数幅当たりの加速度を示すスペクトル密度関数であるが、その分布が不揃いである場合などには、振動試験装置100で発生する加振力を把握することができない。このため、どのようなスペックの振動試験装置を用いて振動試験を行ったら良いか、また、所有する振動試験装置で振動試験を行えるかどうかをすぐに把握することができなかった。
In the case of random vibration testing, the PSD profile of the test conditions is a spectral density function that indicates the acceleration per unit frequency width, but if the distribution is uneven, it is not possible to grasp the excitation force generated by the
また、サイン振動試験やショック振動試験の場合も、ランダム振動試験と同様に、振動試験に必要な周波数帯によって、振動試験装置に印加する必要がある電流や電圧が異なり、振動試験に必要な正確な電流、電圧を把握することが困難であるため、所有する振動試験装置で振動試験を行えるかどうかをすぐに把握することができなかった。 In addition, in the case of sine vibration testing and shock vibration testing, just like random vibration testing, the current and voltage that need to be applied to the vibration testing equipment differ depending on the frequency band required for the vibration testing, and it is difficult to determine the exact current and voltage required for the vibration testing, so it was not possible to immediately determine whether the vibration testing could be performed with the vibration testing equipment that one owns.
このため、従来は、例えば、試験条件の能力を50%にして、それぞれの振動試験装置100を動かしてみることで、振動試験装置100の駆動コイル108に入力される印加電圧及び印加電流の値から、最大加振力や最大加速度、最大変位などの加振スペックを算出し、算出された加振スペックと、実際の振動試験装置のスペックとを比較することによって、振動試験装置の選定や、所有する振動試験装置で所望の振動試験が行えるか否かの判断を行っている。
For this reason, conventionally, for example, by setting the capacity of the test conditions to 50% and operating each
本発明では、このような現状に鑑み、被試験体に関する情報と、振動試験パターンに関する情報と、に基づいて、振動試験に必要な加振スペックを予測し、迅速かつ確実に、振動試験装置の選定を行ったり、所有する振動試験装置で振動試験を行うことが可能か否かの判断を迅速かつ確実に行うことができる加振能力予測評価装置、加振能力予測評価方法及び加振能力予測評価プログラムを提供することを目的とする。 In view of the current situation, the present invention aims to provide a vibration capacity prediction and evaluation device, a vibration capacity prediction and evaluation method, and a vibration capacity prediction and evaluation program that can predict the vibration specifications required for a vibration test based on information about the test object and information about the vibration test pattern, and can quickly and reliably select a vibration test device and quickly and reliably determine whether a vibration test can be performed with an existing vibration test device.
本発明は、上述するような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、本発明の加振能力予測評価装置は、振動試験において必要となる加振能力を予測評価する加振能力予測評価装置であって、被試験体の質量と、振動試験条件に関する情報とに基づき、加振能力を予測評価する手段であって、全ての周波数範囲において、事前に1以上の振動試験装置ごとに測定された、前記被試験体を搭載可能な可動部のみの質量の伝達特性である第1の伝達特性と前記可動部に所定の質量の負荷搭載時の伝達特性である第2の伝達特性と、の差分に、前記所定の質量に対する前記被試験体の質量の比を乗じた値と、前記振動試験条件に関する情報と、に基づき、前記加振能力として出力電流実効値または出力電圧実効値を算出する演算手段と、を備える。 The present invention has been invented to solve the problems of the conventional technology as described above, and the vibration capability prediction and evaluation device of the present invention is a vibration capability prediction and evaluation device that predicts and evaluates the vibration capability required in a vibration test, and is a means for predicting and evaluating the vibration capability based on the mass of the test subject and information on the vibration test conditions, and is equipped with a calculation means for calculating the output current effective value or the output voltage effective value as the vibration capability based on a value obtained by multiplying the difference between a first transfer characteristic, which is the transfer characteristic of the mass of only the movable part on which the test subject can be mounted, and a second transfer characteristic, which is the transfer characteristic when a load of a predetermined mass is mounted on the movable part, measured in advance for each of one or more vibration test devices in all frequency ranges, by the ratio of the mass of the test subject to the predetermined mass, and information on the vibration test conditions.
このような加振能力予測評価装置では、前記演算手段は、前記振動試験装置の仕様と、前記算出された加振能力と、に基づき、前記振動試験を行うことが可能か否かを判断するように構成することができる。 In such a vibration capacity prediction and evaluation device, the calculation means can be configured to determine whether or not it is possible to perform the vibration test based on the specifications of the vibration test device and the calculated vibration capacity.
この場合、前記振動試験装置の仕様が記憶される記憶手段を備えることができる。
また、前記振動試験装置の前記伝達特性の変化に関するデータが記憶される記憶手段を備えることができる。
In this case, a storage means may be provided for storing the specifications of the vibration testing device.
The vibration testing apparatus may further comprise a storage means for storing data relating to changes in the transmission characteristics of the vibration testing apparatus.
本発明の加振能力予測評価方法は、振動試験において必要となる加振能力を予測評価する加振能力予測評価方法であって、被試験体の質量と、振動試験条件に関する情報とに基づき、加振能力を予測評価する工程であって、全ての周波数範囲において、事前に1以上の振動試験装置ごとに測定された、前記被試験体を搭載可能な可動部のみの質量の伝達特性である第1の伝達特性と前記可動部に所定の質量の負荷搭載時の伝達特性である第2の伝達特性と、の差分に、前記所定の質量に対する前記被試験体の質量の比を乗じた値と、前記振動試験条件に関する情報と、に基づき、前記加振能力として出力電流実効値または出力電圧実効値を算出する工程、を含む。 The vibration capability prediction and evaluation method of the present invention is a vibration capability prediction and evaluation method for predicting and evaluating the vibration capability required in a vibration test, and includes a step of predicting and evaluating the vibration capability based on the mass of the test subject and information on the vibration test conditions, and includes a step of calculating an output current effective value or an output voltage effective value as the vibration capability based on a value obtained by multiplying the difference between a first transfer characteristic, which is the transfer characteristic of the mass of only the movable part on which the test subject can be mounted, and a second transfer characteristic, which is the transfer characteristic when a load of a predetermined mass is mounted on the movable part, measured in advance for each of one or more vibration test devices in all frequency ranges, by the ratio of the mass of the test subject to the predetermined mass, and information on the vibration test conditions.
このような加振能力予測評価方法では、前記振動試験装置の仕様と、前記算出された加振能力と、に基づき、前記振動試験を行うことが可能か否かを判断することができる。 In this vibration capacity prediction and evaluation method, it is possible to determine whether or not the vibration test can be performed based on the specifications of the vibration test device and the calculated vibration capacity.
また、本発明の加振能力予測評価プログラムは、上述するいずれかの加振能力予測評価方法をコンピュータにより実行されるためのプログラムである。 The vibration capacity prediction and evaluation program of the present invention is a program for executing any of the vibration capacity prediction and evaluation methods described above by a computer.
また、このようなプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体も、本発明の一態様として含まれる。 Furthermore, a computer-readable recording medium having such a program recorded thereon is also included as an aspect of the present invention.
本発明によれば、被試験体に関する情報と、振動試験条件に関する情報と、に基づいて、振動試験に必要な加振スペックを予測することができ、複数の振動試験装置のスペックと容易に比較することができる。このため、迅速かつ確実に、振動試験装置の選定や、所有する振動試験装置で所望の振動試験が行えるか否かの判断を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to predict the excitation specifications required for a vibration test based on information about the test object and information about the vibration test conditions, and to easily compare the specifications with those of multiple vibration test devices. This makes it possible to quickly and reliably select a vibration test device and determine whether the desired vibration test can be performed with the vibration test device that is owned.
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいて、より詳細に説明する。
図1は、本発明の加振能力予測評価装置を用いて振動試験装置の加振能力を予測評価する際の構成を説明するための模式図である。
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a configuration for predicting and evaluating the vibration capability of a vibration testing apparatus using a vibration capability predictive evaluation apparatus of the present invention.
本実施形態において用いる振動試験装置100は、上述する従来の振動試験装置100と同様な構成であるため、同じ構成部材には、同じ符合を付して、その詳細な説明を省略する。なお、本実施形態では、振動試験装置100として、動電式の振動試験装置を例として挙げているが、誘導式の振動試験装置であっても、同様に用いることが可能である。
The
また、本実施形態では、振動試験装置100を用いたランダム振動試験を例として説明しているが、例えば、サイン振動試験やショック振動試験など、他の振動試験であっても同様に行うことができる。
In addition, in this embodiment, a random vibration test using the
本実施形態の加振能力予測評価装置10は、入出力手段12、演算手段14、記憶手段16を有するコンピュータシステムにより構成される。なお、コンピュータシステムは、スタンドアロンのコンピュータであってもよいし、クライアントサーバーシステムやWEBシステムなどとすることもできる。
The vibration performance prediction and
加振能力予測評価装置10の記憶手段16には、後述するように振動試験装置100の加振能力を予測評価するための加振能力予測評価プログラムが記憶され、ユーザーにより入力される被試験体に関する情報と、振動試験パターンに関する情報とを含む振動試験条件に基づいて、振動試験装置100の加振能力が算出されるように構成される。
The storage means 16 of the vibration capacity
また、本実施形態の加振能力予測評価装置10は、記憶手段16に、振動試験装置100の仕様や、事前に取得された振動試験装置100の伝達特性に関するデータなどが記憶されている。しかしながら、振動試験装置100の仕様や伝達特性に関するデータなどは、ユーザーにより入出力手段12(例えば、キーボードやマウスなど)を用いて入力するように構成することもできる。
In addition, the vibration performance prediction and
振動試験装置100の仕様としては、例えば、鉛直方向や水平方向における最大加振力や周波数範囲、最大加速度、最大速度、最大変位、最大積載質量、試験台104の重量や大きさなどを用いることができる。一方で、振動試験装置100の伝達特性に関するデータは、以下のように取得することができる。
Specifications of the
まず、振動試験装置100の試験台104に何も載せないで、すなわち、無負荷(質量m0)の状態で、所定の加振条件において振動試験を行い、加速度ピックアップ105を用いて、試験台104に発生する加振力や加速度などを取得し、振動試験の際の伝達特性を取得する。
First, a vibration test is performed under specified vibration conditions without placing anything on the
次いで、振動試験装置100の試験台104に、任意の質量m1の負荷を載置した状態で、同じ加振条件において振動試験を行い、この際の伝達特性を取得する。ここで、伝達特性としては、例えば、実測した出力電圧PSDと試験目標加速度PSDとの比率である出力電圧伝達率(出力電圧PSD/試験目標加速度PSD)及び実測した出力電流PSDと試験目標加速度PSDとの比率である出力電流伝達率(出力電流PSD/試験目標加速度PSD)を用いることができる。
Next, a vibration test is performed under the same vibration conditions with a load of any mass m1 placed on the
このように、質量m0及び質量m1の状態で、同じ加振条件において振動試験を行うことにより、伝達特性には、質量の差に応じた変化が発生する。このため、伝達特性として、無負荷時の出力電圧伝達率VTm0、任意の質量m1の負荷搭載時の出力電圧伝達率VTm1、無負荷時の出力電流伝達率CTm0、任意の質量m1の負荷搭載時の出力電流伝達率CTm1を、振動試験装置100毎に取得し、振動試験装置100と伝達特性とを関連付けて、加振能力予測評価装置10に記憶する。
In this way, by performing a vibration test under the same vibration conditions with masses m0 and m1, the transfer characteristics change according to the difference in mass. Therefore, the transfer characteristics, output voltage transfer ratio VTm0 at no load, output voltage transfer ratio VTm1 when a load of any mass m1 is mounted, output current transfer ratio CTm0 at no load, and output current transfer ratio CTm1 when a load of any mass m1 is mounted, are obtained for each
また、伝達特性として、振動試験装置100固有の減衰定数等を事前に取得することが好ましい。例えば、減衰定数は、振動試験装置100にサイン振動信号を入力した後、信号入力を停止した時点での変位と、信号入力を停止してから所定時間経過後の変位とから算出することができる。ただし、各振動試験装置の減衰定数に大きな差が発生しないような場合には、振動試験装置毎に減衰定数を取得しなくともよい。
In addition, it is preferable to obtain the damping constant specific to the
このように伝達特性を得るための加振条件としては、伝達特性を得るべき振動試験装置全てが、同一の条件において加振可能な加振条件とすることが好ましい。 The excitation conditions for obtaining the transfer characteristics in this way are preferably set so that all vibration test devices for which the transfer characteristics are to be obtained can be excited under the same conditions.
ユーザーは、このように構成された加振能力予測評価装置10を用いて、以下のようにして、任意の被試験体Tに対する任意の加振条件の振動試験を行うことができるか否かの判断を行うことができる。
Using the vibration capability prediction and
図2は、本実施形態の加振能力予測評価装置10を用いて、振動試験を行うことができるか否かの判断結果を得る流れを説明するためのフローチャートである。
Figure 2 is a flowchart for explaining the process for obtaining a judgment result as to whether or not a vibration test can be performed using the vibration capability prediction and
ユーザーは、まず、加振能力の予測評価を行う振動試験装置100を選択する(S1)。本実施形態では、事前に加振能力予測評価装置10に、各振動試験装置100の仕様を記憶させ、加振能力予測評価装置10の表示手段に表示された中から、入出力手段を用いて選択するように構成しているが、加振能力の予測評価を行う振動試験装置100の仕様を、入出力手段を用いて加振能力予測評価装置10に入力するように構成することもできる。
First, the user selects the
次いで、被試験体に関する情報として、被試験体Tの質量mrを、入出力手段を用いて入力する(S2)。さらに、振動試験条件に関する情報として、振動試験のために必要な試験条件を、入出力手段を用いて入力する(S3)。加振能力予測評価装置10は、入力された試験条件に基づき、加振能力の計算を行う(S4)。
Next, the mass mr of the test object T is input using the input/output means as information about the test object (S2). Furthermore, the test conditions required for the vibration test are input using the input/output means as information about the vibration test conditions (S3). The vibration capability prediction and
なお、S3において入力する試験条件や、S4において行う加振能力の計算は、ランダム振動試験、サイン振動試験、ショック振動試験によって異なっており、具体的には、以下のように試験条件が入力され、加振能力の計算が行われる。 The test conditions entered in S3 and the calculation of the vibration capacity performed in S4 differ depending on whether the test is a random vibration test, a sine vibration test, or a shock vibration test. Specifically, the test conditions are entered as follows, and the vibration capacity is calculated.
(1)ランダム振動試験の場合
ランダム振動試験を行う場合には、試験条件として、試験目標加速度PSDプロファイルを入力する。
(1) In the Case of Random Vibration Test When a random vibration test is performed, a test target acceleration PSD profile is input as a test condition.
質量mrの被試験体Tを試験台104に載置した状態における目標出力電圧PSD及び出力電圧実効値Erms、目標出力電流PSD及び出力電流実効値Irmsは、それぞれ、下記式(1)、(2)、(3)、(4)のような関係を有する。
When a test object T of mass mr is placed on the
なお、出力電圧実効値E1rms及び出力電流実効値Irmsは、二乗平均平方根(root mean square value)にて求めている。また、Δfは、PSDにおける単位周波数幅である。 The output voltage effective value E 1 rms and the output current effective value Irms are calculated using the root mean square value, and Δf is the unit frequency width in the PSD.
加振能力予測評価装置10は、入力された被試験体に関する情報と、振動試験条件として振動試験パターンに関する情報と、伝達特性式(1)、(3)とに基づいて、目標出力電圧PSD及び目標出力電流PSDを算出するとともに、実効値計算式(2)、(4)に基づいて、出力電圧実効値Erms及び出力電流実効値Irmsを算出する。
The vibration performance
また、試験目標加速度PSDから、加速度実効値、速度ピーク値、変位ピークツーピーク値を算出する。加速度実効値、速度実効値、変位実効値は、試験目標加速度PSDから既知の計算式により算出することができる。速度ピーク値は、事前に取得した減衰定数等により決定される変換係数を速度実効値に乗ずることにより求めることができる。また、変位ピークツーピーク値は、事前に取得した減衰定数等により決定される変換係数を変位実効値に乗ずることにより求めることができる。 In addition, the acceleration effective value, velocity peak value, and displacement peak-to-peak value are calculated from the test target acceleration PSD. The acceleration effective value, velocity effective value, and displacement effective value can be calculated from the test target acceleration PSD using known formulas. The velocity peak value can be obtained by multiplying the velocity effective value by a conversion coefficient determined by a damping constant, etc. obtained in advance. In addition, the displacement peak-to-peak value can be obtained by multiplying the displacement effective value by a conversion coefficient determined by a damping constant, etc. obtained in advance.
(2)サイン振動試験の場合
サイン振動試験を行う場合には、試験条件として、振動試験のための各周波数における試験目標加速度、目標速度、目標変位を入力する。
(2) In the case of a sine vibration test When a sine vibration test is performed, the test target acceleration, target speed, and target displacement at each frequency for the vibration test are input as the test conditions.
質量mrの被試験体Tを試験台104に載置した状態で、任意の周波数f1[Hz]における目標出力電圧実効値Ef1rms及び目標出力電流実効値If1rmsは、それぞれ、下記式(5)、(6)、(7)、(8)のような関係を有する。
When a test object T of mass mr is placed on the
なお、(6)、(8)におけるE(f)及びI(f)は、伝達特性式(5)、(7)に示す周波数fの関数であり、加振に必要な最大電圧Erms、最大電流Irmsは、試験条件の周波数範囲における伝達特性式(5)、(7)の最大値となる。 Note that E(f) and I(f) in (6) and (8) are functions of frequency f shown in transfer characteristic equations (5) and (7), and the maximum voltage Erms and maximum current Irms required for excitation are the maximum values of transfer characteristic equations (5) and (7) in the frequency range of the test conditions.
加振能力予測評価装置10は、入力された被試験体に関する情報と、振動試験条件として振動試験パターンもしくは振動条件に関する情報と、伝達特性式(5)、(7)とに基づいて、試験条件の各周波数に対応する目標出力電圧及び目標出力電流を算出し、試験条件の周波数範囲の電圧及び電流の最大値を計算式(6)、(8)に基づいて、試験に必要な最大出力電圧実効値Erms及び最大出力電流実効値Irmsを算出する。
The vibration performance prediction and
また、振動試験パターンもしくは振動条件から、試験条件の周波数範囲の加速度ピーク値、速度ピーク値、変位ピークツーピーク値を算出する。加速度、速度、変位ピークツーピーク値は、試験条件の周波数から算出することができ、試験条件の周波数範囲において、加速度の最大値、速度の最大値、変位ピークツーピーク値の最大値を求めることにより得ることができる。 In addition, the acceleration peak value, velocity peak value, and peak-to-peak displacement value in the frequency range of the test conditions are calculated from the vibration test pattern or vibration conditions. The acceleration, velocity, and peak-to-peak displacement values can be calculated from the frequency of the test conditions, and can be obtained by determining the maximum acceleration, maximum velocity, and maximum peak-to-peak displacement values in the frequency range of the test conditions.
(3)ショック振動試験の場合
ショック振動試験として、正弦半波を用いる場合には、質量mrの被試験体Tを試験台104に載置した状態における試験条件の作用時間から正弦波に換算したときの周波数f1を算出し、その周波数f1における目標出力電圧実効値Ef1rms及び目標出力実効値If1rmsは、それぞれ、下記式(9)、(10)、(11)、(12)のような関係を有する。
(3) In the case of shock vibration testing, when a half-sine wave is used for the shock vibration testing, the frequency f1 is calculated when the test subject T with mass mr is placed on the
加振能力予測評価装置10は、入力された被試験体に関する情報と、振動試験条件として試験条件の試験波形の最大加速度と作用時間とに関する情報と、伝達特性式(9)、(11)とに基づいて、作用時間から算出した正弦波の周波数に対応する目標出力電圧及び目標出力電流を算出し、計算式(10)、(12)に基づいて、試験に必要な最大出力電圧実効値Erms及び最大出力電流実効値Irmsを算出する。
The vibration performance
また、試験波形の最大加速度と作用時間から、試験条件の必要な速度ピーク値、変位ピークツーピーク値を算出する。速度ピーク値及び変位ピークツーピーク値は、作用時間に依存した関数となることを利用し、事前に速度ピーク値と作用時間、及び、変位ピークツーピーク値と作用時間の関係を示す計算式を作成し、その計算式により求めることができる。 The required test conditions for the velocity peak value and peak-to-peak displacement value are calculated from the maximum acceleration and action time of the test waveform. Taking advantage of the fact that the velocity peak value and peak-to-peak displacement value are functions that depend on the action time, a formula is created in advance that shows the relationship between the velocity peak value and action time, and the peak-to-peak displacement value and action time, and the formula is used to calculate the values.
このように算出された加振能力(加速度実効値、速度ピーク値、変位ピークツーピーク値、出力電圧実効値、出力電流実効値)を、加振能力予測評価装置10に記憶された振動試験装置100の仕様における限界値(最大加速度、最大速度、最大変位、最大電圧値、最大電流値)と比較する(S5)ことにより、加振能力が振動試験装置100の仕様における限界値を超えていた場合には、所望の振動試験を行うことができないと判断し、加振能力予測評価装置10はその旨を、入出力手段12(例えば、ディスプレイやプリンタなど)を用いて通知する(S6)ように構成される。
The vibration capacity calculated in this manner (effective acceleration value, peak velocity value, peak-to-peak displacement value, effective output voltage value, effective output current value) is compared (S5) with the limit values (maximum acceleration, maximum velocity, maximum displacement, maximum voltage value, maximum current value) in the specifications of the
このように構成された加振能力予測評価装置10を用いることにより、ユーザーは、所望の振動試験を行いたい振動試験装置を選択するとともに、振動試験を行う被試験体に関する情報と、所望の振動試験についての振動試験パターンに関する情報と、を入力するだけで、所望の振動試験を、選択された振動試験装置によって行うことが可能か否かを迅速かつ確実に判断することができる。
By using the vibration performance prediction and
なお、本実施形態では、選択された振動試験装置についてのみ、加振能力を算出し、算出された加振能力と選択された振動試験装置の仕様における限界値とを比較することで、所望の振動試験を行うことが可能か否かを判断しているが、例えば、加振能力予測評価装置10に登録された全ての振動試験装置について加振能力を算出し、算出された加振能力と各振動試験装置の仕様における限界値とを比較することで、加振能力予測評価装置10に登録された振動試験装置の中から、所望の振動試験を行うことが可能な振動試験装置を選定するように構成することもできる。
In this embodiment, the vibration capacity is calculated only for the selected vibration test device, and the calculated vibration capacity is compared with the limit value in the specifications of the selected vibration test device to determine whether or not the desired vibration test can be performed. However, it is also possible to calculate the vibration capacity for all vibration test devices registered in the vibration capacity
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The above describes a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this. For example, various modifications can be made to the above example without departing from the scope of the present invention.
また、上述する加振能力予測評価プログラムを記録した、例えば、磁気テープ(デジタルデータストレージ(DDS)など)、磁気ディスク(ハードディスクドライブ(HDD)、フレキシブルディスク(FD)など)、光ディスク(コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、ブルーレイディスク(BD)など)、光磁気ディスク(MO)、フラッシュメモリ(SSD(Solid State Drive)、メモリーカード、USBメモリなど)などのコンピュータ可読記録媒体も本発明の一態様として含まれる。 In addition, the present invention also includes computer-readable recording media, such as magnetic tapes (digital data storage (DDS) and the like), magnetic disks (hard disk drives (HDD), flexible disks (FD), and the like), optical disks (compact disks (CD), digital versatile disks (DVD), Blu-ray disks (BD), and the like), magneto-optical disks (MO), flash memories (solid state drives (SSD), memory cards, USB memories, and the like), on which the vibration capability prediction evaluation program described above is recorded.
10 加振能力予測評価装置
12 入出力手段
14 演算手段
16 記憶手段
100 振動試験装置
102 可動部
104 試験台
105 加速度ピックアップ
106 可動部支持用バネ
108 駆動コイル
114 固定部
116 磁路部材
118 励磁コイル
REFERENCE SIGNS
Claims (12)
被試験体の質量と、振動試験条件に関する情報とに基づき、加振能力を予測評価する手段であって、全ての周波数範囲において、事前に1以上の振動試験装置ごとに測定された、前記被試験体を搭載可能な可動部のみの質量の伝達特性である第1の伝達特性と前記可動部に所定の質量の負荷搭載時の伝達特性である第2の伝達特性と、の差分に、前記所定の質量に対する前記被試験体の質量の比を乗じた値と、前記振動試験条件に関する情報と、に基づき、前記加振能力として出力電流実効値または出力電圧実効値を算出する演算手段と、
を備える加振能力予測評価装置。 A vibration capability predictive evaluation device that predicts and evaluates the vibration capability required in a vibration test,
a calculation means for predicting and evaluating a vibration capability based on a mass of a test object and information on vibration test conditions, the calculation means calculating an output current effective value or an output voltage effective value as the vibration capability based on a value obtained by multiplying a difference between a first transfer characteristic, which is a transfer characteristic of the mass of only a movable part on which the test object can be mounted, and a second transfer characteristic, which is a transfer characteristic when a load of a predetermined mass is mounted on the movable part, measured in advance for one or more vibration test apparatuses in all frequency ranges, by a ratio of the mass of the test object to the predetermined mass, and information on the vibration test conditions;
A vibration capability prediction and evaluation device comprising:
請求項1に記載の加振能力予測評価装置。 the calculation means is configured to calculate the output voltage effective value based on a value obtained by subtracting the output voltage transmission ratio when the mass of only the movable part is the first transmission characteristic from the output voltage transmission ratio when the load of the predetermined mass is mounted on the movable part as the second transmission characteristic, and multiplying the result by a ratio of the mass of the test object to the predetermined mass, and adding the result to the output voltage transmission ratio when the mass of only the movable part is the first transmission characteristic, and information on the vibration test conditions.
The vibration capability prediction and evaluation device according to claim 1 .
請求項1または2に記載の加振能力予測評価装置。 3. The vibration excitation capability prediction and evaluation device according to claim 1, wherein the calculation means is configured to calculate the output current effective value based on a value obtained by subtracting the output current transfer ratio when the mass of only the movable part is the first transfer characteristic from the output current transfer ratio when the load of the predetermined mass is mounted on the movable part as the second transfer characteristic, and multiplying the result by a ratio of the mass of the test object to the predetermined mass, and adding the result to the output current transfer ratio when the mass of only the movable part is the first transfer characteristic, and information on the vibration test conditions.
をさらに備える請求項1~3のいずれか一つに記載の加振能力予測評価装置。 an input means for inputting information regarding the mass of the test object and the vibration test conditions;
The vibration capability prediction and evaluation device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
をさらに備える請求項1~4のいずれか一つに記載の加振能力予測評価装置。 A display for displaying the predicted and evaluated excitation capacity;
The vibration capability prediction and evaluation device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記振動試験装置の仕様と、前記算出された加振能力と、に基づき、前記振動試験を行うことが可能か否かを判断するように構成されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の加振能力予測評価装置。 The calculation means includes:
6. The vibration capability prediction and evaluation device according to claim 1, further comprising: a vibration testing device that is configured to determine whether or not the vibration test can be performed based on the specifications of the vibration testing device and the calculated vibration capability.
被試験体の質量と、振動試験条件に関する情報とに基づき、加振能力を予測評価する工程であって、全ての周波数範囲において、事前に1以上の振動試験装置ごとに測定された、前記被試験体を搭載可能な可動部のみの質量の伝達特性である第1の伝達特性と前記可動部に所定の質量の負荷搭載時の伝達特性である第2の伝達特性と、の差分に、前記所定の質量に対する前記被試験体の質量の比を乗じた値と、前記振動試験条件に関する情報と、に基づき、前記加振能力として出力電流実効値または出力電圧実効値を算出する工程、
を含む加振能力予測評価方法。 A vibration capability predictive evaluation method for predicting and evaluating a vibration capability required in a vibration test, comprising the steps of:
a step of predicting and evaluating a vibration capability based on a mass of a test object and information on vibration test conditions, the step comprising: calculating an output current effective value or an output voltage effective value as the vibration capability based on a value obtained by multiplying a difference between a first transfer characteristic, which is a transfer characteristic of the mass of only a movable part on which the test object can be mounted, and a second transfer characteristic, which is a transfer characteristic when a load of a predetermined mass is mounted on the movable part, measured in advance for each of one or more vibration test apparatuses in all frequency ranges, by a ratio of the mass of the test object to the predetermined mass, and on information on the vibration test conditions;
A vibration capability prediction and evaluation method including:
A computer-readable recording medium having the program according to claim 11 recorded thereon.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023115403A JP7430433B2 (en) | 2019-12-17 | 2023-07-13 | Excitation ability prediction evaluation device, excitation ability prediction evaluation method, and excitation ability prediction evaluation program in vibration testing |
JP2024008761A JP7490288B2 (en) | 2019-12-17 | 2024-01-24 | System for predicting and evaluating vibration capability in vibration testing, method for predicting and evaluating vibration capability, and program for predicting and evaluating vibration capability |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019227313 | 2019-12-17 | ||
JP2019227313 | 2019-12-17 | ||
JP2020194396A JP7086411B2 (en) | 2019-12-17 | 2020-11-24 | Vibration capacity prediction evaluation device, vibration capacity prediction evaluation method and vibration capacity prediction evaluation program in vibration test |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020194396A Division JP7086411B2 (en) | 2019-12-17 | 2020-11-24 | Vibration capacity prediction evaluation device, vibration capacity prediction evaluation method and vibration capacity prediction evaluation program in vibration test |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023115403A Division JP7430433B2 (en) | 2019-12-17 | 2023-07-13 | Excitation ability prediction evaluation device, excitation ability prediction evaluation method, and excitation ability prediction evaluation program in vibration testing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022107746A JP2022107746A (en) | 2022-07-22 |
JP7475076B2 true JP7475076B2 (en) | 2024-04-26 |
Family
ID=76431101
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020194396A Active JP7086411B2 (en) | 2019-12-17 | 2020-11-24 | Vibration capacity prediction evaluation device, vibration capacity prediction evaluation method and vibration capacity prediction evaluation program in vibration test |
JP2022089809A Active JP7475076B2 (en) | 2019-12-17 | 2022-06-01 | Vibration capability prediction and evaluation device, vibration capability prediction and evaluation method, and vibration capability prediction and evaluation program for vibration testing |
JP2023115403A Active JP7430433B2 (en) | 2019-12-17 | 2023-07-13 | Excitation ability prediction evaluation device, excitation ability prediction evaluation method, and excitation ability prediction evaluation program in vibration testing |
JP2024008761A Active JP7490288B2 (en) | 2019-12-17 | 2024-01-24 | System for predicting and evaluating vibration capability in vibration testing, method for predicting and evaluating vibration capability, and program for predicting and evaluating vibration capability |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020194396A Active JP7086411B2 (en) | 2019-12-17 | 2020-11-24 | Vibration capacity prediction evaluation device, vibration capacity prediction evaluation method and vibration capacity prediction evaluation program in vibration test |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023115403A Active JP7430433B2 (en) | 2019-12-17 | 2023-07-13 | Excitation ability prediction evaluation device, excitation ability prediction evaluation method, and excitation ability prediction evaluation program in vibration testing |
JP2024008761A Active JP7490288B2 (en) | 2019-12-17 | 2024-01-24 | System for predicting and evaluating vibration capability in vibration testing, method for predicting and evaluating vibration capability, and program for predicting and evaluating vibration capability |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (4) | JP7086411B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7086411B2 (en) | 2019-12-17 | 2022-06-20 | エミック株式会社 | Vibration capacity prediction evaluation device, vibration capacity prediction evaluation method and vibration capacity prediction evaluation program in vibration test |
CN114441123B (en) * | 2021-12-13 | 2024-04-30 | 航天科工防御技术研究试验中心 | High-temperature force limit vibration test method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286016A (en) | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Osaka Prefecture | Vibration test method and device, and program for vibration test |
JP2009222699A (en) | 2008-02-20 | 2009-10-01 | Imv Corp | Operating condition determination apparatus and method |
JP2011169866A (en) | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Shimadzu Corp | Vibration testing device |
JP2012103240A (en) | 2010-10-14 | 2012-05-31 | Microsignal Kk | Random vibration test control apparatus |
JP2014025702A (en) | 2012-07-24 | 2014-02-06 | Shimadzu Corp | Fatigue testing machine |
JP2017078591A (en) | 2015-10-19 | 2017-04-27 | エミック株式会社 | Vibration control device and vibration control method, and vibration control program |
JP7086411B2 (en) | 2019-12-17 | 2022-06-20 | エミック株式会社 | Vibration capacity prediction evaluation device, vibration capacity prediction evaluation method and vibration capacity prediction evaluation program in vibration test |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3220418B2 (en) * | 1996-07-31 | 2001-10-22 | アイエムブイ株式会社 | Signal control system and signal control method |
JP4263229B1 (en) | 2007-11-13 | 2009-05-13 | Imv株式会社 | Operating condition determining device and program |
-
2020
- 2020-11-24 JP JP2020194396A patent/JP7086411B2/en active Active
-
2022
- 2022-06-01 JP JP2022089809A patent/JP7475076B2/en active Active
-
2023
- 2023-07-13 JP JP2023115403A patent/JP7430433B2/en active Active
-
2024
- 2024-01-24 JP JP2024008761A patent/JP7490288B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286016A (en) | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Osaka Prefecture | Vibration test method and device, and program for vibration test |
JP2009222699A (en) | 2008-02-20 | 2009-10-01 | Imv Corp | Operating condition determination apparatus and method |
JP2011169866A (en) | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Shimadzu Corp | Vibration testing device |
JP2012103240A (en) | 2010-10-14 | 2012-05-31 | Microsignal Kk | Random vibration test control apparatus |
JP2014025702A (en) | 2012-07-24 | 2014-02-06 | Shimadzu Corp | Fatigue testing machine |
JP2017078591A (en) | 2015-10-19 | 2017-04-27 | エミック株式会社 | Vibration control device and vibration control method, and vibration control program |
JP7086411B2 (en) | 2019-12-17 | 2022-06-20 | エミック株式会社 | Vibration capacity prediction evaluation device, vibration capacity prediction evaluation method and vibration capacity prediction evaluation program in vibration test |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
動電式振動試験装置-特性表示方法,JIS B 7758,日本,日本産業標準調査会,1995年 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2024042021A (en) | 2024-03-27 |
JP2022107746A (en) | 2022-07-22 |
JP2021096238A (en) | 2021-06-24 |
JP7490288B2 (en) | 2024-05-27 |
JP7086411B2 (en) | 2022-06-20 |
JP2023134661A (en) | 2023-09-27 |
JP7430433B2 (en) | 2024-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7490288B2 (en) | System for predicting and evaluating vibration capability in vibration testing, method for predicting and evaluating vibration capability, and program for predicting and evaluating vibration capability | |
Buzdugan et al. | Vibration measurement | |
Di Bartolomeo et al. | Parametrical experimental and numerical analysis on friction-induced vibrations by a simple frictional system | |
JP2019178973A (en) | Abnormality diagnosis method and abnormality diagnosis device of rolling bearing | |
JP5501192B2 (en) | Hardness test method and program | |
JP6208699B2 (en) | Servo controller that measures the lubrication characteristics of the machine by experimental mode analysis | |
JP4231095B1 (en) | Operating condition determining apparatus and method | |
US6101453A (en) | Method and apparatus for analyzing vibration of housing of disk device | |
Zhang et al. | Investigation on vibration source and transmission characteristics in power transformers | |
Nguyen et al. | Fretting fatigue damage nucleation and propagation lifetime using a central point movement of power spectral density | |
GB2582269A (en) | Manufacturing apparatus and method | |
JP6806329B2 (en) | Inspection equipment and inspection method | |
JP5815179B2 (en) | Reactor device vibration measurement method and vibration measurement device | |
Placet et al. | Is Dynamic Mechanical Analysis (DMA) a non-resonance technique? | |
Pandiripalli | Repeatability and reproducibility studies: A comparison of techniques | |
JP4395563B2 (en) | Vibration test method | |
JP4263229B1 (en) | Operating condition determining device and program | |
Fernstrom et al. | Evaluation of economical dynamic exciters for vibration testing of bridges | |
EP3135953A1 (en) | Active vibration damping device and design method | |
JP2022082224A (en) | Testing method for testing machine | |
Zanarini | ESPI measurements in structural dynamics: fatigue life assessment | |
JP7369535B2 (en) | Impact test method | |
JP3641556B2 (en) | Viscoelasticity measuring device | |
JP4376588B2 (en) | Ground exploration equipment | |
Zhao et al. | Thermal asperity sensor application to hard disk drive operational Shock |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231006 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20231006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240306 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240319 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240409 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7475076 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |