JPH0274859A - 振動試験装置 - Google Patents
振動試験装置Info
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- JPH0274859A JPH0274859A JP63226928A JP22692888A JPH0274859A JP H0274859 A JPH0274859 A JP H0274859A JP 63226928 A JP63226928 A JP 63226928A JP 22692888 A JP22692888 A JP 22692888A JP H0274859 A JPH0274859 A JP H0274859A
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔）既要〕
振動試験において周波数応答スペクトルを計算する振動
試験装置に関し、 周波数応答スペクトルを高精度、かつ、安価に求めるこ
とができる振動試験装置を提供することを目的とし、 入力される信号に従って被試験体に振動を加える加振機
と、振動に対して該被試験体が応答する加速度を検出す
る手段とを有して振動試験を行う装置であって、周波数
を掃引する正弦波信号を該加振機に出力する手段と、該
正弦波信号の周波数を逓倍した周波数のタイミング信号
を発生する手段と、前記検出手段の出力を該タイミング
信号に基いてサンプリングしてディジタル変換する手段
と、該ディジタルデータを高速フーリエ変換する手段と
、該高速フーリエ変換されたデータから、サンプリング
定理に基いて順次、基本周波数成分を抽出し、該成分に
対応する周波数を計算する手段とを設け、計算手段の計
算結果に基いて、周波数応答スペクトルを求めるように
構成する。
試験装置に関し、 周波数応答スペクトルを高精度、かつ、安価に求めるこ
とができる振動試験装置を提供することを目的とし、 入力される信号に従って被試験体に振動を加える加振機
と、振動に対して該被試験体が応答する加速度を検出す
る手段とを有して振動試験を行う装置であって、周波数
を掃引する正弦波信号を該加振機に出力する手段と、該
正弦波信号の周波数を逓倍した周波数のタイミング信号
を発生する手段と、前記検出手段の出力を該タイミング
信号に基いてサンプリングしてディジタル変換する手段
と、該ディジタルデータを高速フーリエ変換する手段と
、該高速フーリエ変換されたデータから、サンプリング
定理に基いて順次、基本周波数成分を抽出し、該成分に
対応する周波数を計算する手段とを設け、計算手段の計
算結果に基いて、周波数応答スペクトルを求めるように
構成する。
本発明は、振動試験において周波数応答スペクトルを計
算する振動試験装置に関する。
算する振動試験装置に関する。
近年１．Ｊ Ｉ Ｓ規格やＭＩＬ規格に従って被試験体
に振動を加えて周波数応答スペクトルを求め、被試験体
の振動特性を把握し、耐振性等を向上するなどの目的で
振動試験装置が製造業等に広く使用されている。従って
、周波数応答スペクトルを高精度、かつ、安価に求める
ことができる振動試験装置が望まれている。
に振動を加えて周波数応答スペクトルを求め、被試験体
の振動特性を把握し、耐振性等を向上するなどの目的で
振動試験装置が製造業等に広く使用されている。従って
、周波数応答スペクトルを高精度、かつ、安価に求める
ことができる振動試験装置が望まれている。
従来の周１波数応答スペクトルの計算方法は、正弦波の
周波数を測定帯域内を掃引させる駆動信号を加振機に加
えて被試験体に振動を与え、被試験体が振動に対して応
答する加速度をセンサにより電気信号に変換し、帯域フ
ィルタによってセンサの出力の周波数成分を分離し、周
波数及び電力レベルを順次、測定してアナログ弐に周波
数応答スペクトルを求めるように構成されている。
周波数を測定帯域内を掃引させる駆動信号を加振機に加
えて被試験体に振動を与え、被試験体が振動に対して応
答する加速度をセンサにより電気信号に変換し、帯域フ
ィルタによってセンサの出力の周波数成分を分離し、周
波数及び電力レベルを順次、測定してアナログ弐に周波
数応答スペクトルを求めるように構成されている。
上記のように従来方法によると、帯域フィルタによって
所要の周波数成分を分離し、その周波数及び成分のレベ
ルを測定することによって周波数応答スペクトルを求め
るので、周波数分解能は帯域フィルタの周波数特性に依
存し、精度の高い解析を行うことが困難である共に、フ
ィルタの価格により振動試験装置が高価となるという問
題点があった。
所要の周波数成分を分離し、その周波数及び成分のレベ
ルを測定することによって周波数応答スペクトルを求め
るので、周波数分解能は帯域フィルタの周波数特性に依
存し、精度の高い解析を行うことが困難である共に、フ
ィルタの価格により振動試験装置が高価となるという問
題点があった。
本発明は、周波数応答スペクトルを高精度、かつ安価に
求めることができる振動試験装置を提供することを目的
とする。
求めることができる振動試験装置を提供することを目的
とする。
第１図は本発明の原理ブロック図を示す。
図において、
２は入力される信号に従って被試験体１に振動を加える
加振機、 ３は振動に対して被試験体１が応答する加速度を検出す
る手段、 ４は周波数を掃引する正弦波信号を加振機２に出力する
手段、 ５は該正弦波信号の周波数を逓倍した周波数のタイミン
グ信号を発生する手段、 ６は検出手段３の出力を該タイミング信号に基いてサン
プリングしてディジタル変換する手段、７は該ディジタ
ルデータを高速フーリエ変換する手段、 ８は該高速フーリエ変換されたデータから、サンプリン
グ定理に基いて順次、基本周波数成分を抽出し７、該成
分に対応する周波数を計算する手段である。
加振機、 ３は振動に対して被試験体１が応答する加速度を検出す
る手段、 ４は周波数を掃引する正弦波信号を加振機２に出力する
手段、 ５は該正弦波信号の周波数を逓倍した周波数のタイミン
グ信号を発生する手段、 ６は検出手段３の出力を該タイミング信号に基いてサン
プリングしてディジタル変換する手段、７は該ディジタ
ルデータを高速フーリエ変換する手段、 ８は該高速フーリエ変換されたデータから、サンプリン
グ定理に基いて順次、基本周波数成分を抽出し７、該成
分に対応する周波数を計算する手段である。
従って、計算手段８の計算結果に基いて周波数応答スペ
クトルを求めるように構成されている。
クトルを求めるように構成されている。
本発明によれば、加振機２は信号出力手段４からの周波
数を掃引する正弦波信号に従って被試験体ｌに振動を加
え、検出手段３は被試験体１が応答する加速度を検出し
、信号発生手段５は該正弦波信号の周波数を逓倍した周
波数のタイミング信号を発生し、ディジタル変換手段６
は検出手段３の出力を該タイミング信号に基いてサンプ
リングしてディジタル変換する。フーリエ変換手段７は
このディジタルデータを高速フーリエ変換し、計算手段
８は該高速フーリエ変換されたデータから、サンプリン
グ定理に基いて順次、基本周波数成分を抽出し、該成分
に対応する周波数を計算するので、計算手段８の計算結
果に基いて周波数応答スペクトルを求めることができる
。
数を掃引する正弦波信号に従って被試験体ｌに振動を加
え、検出手段３は被試験体１が応答する加速度を検出し
、信号発生手段５は該正弦波信号の周波数を逓倍した周
波数のタイミング信号を発生し、ディジタル変換手段６
は検出手段３の出力を該タイミング信号に基いてサンプ
リングしてディジタル変換する。フーリエ変換手段７は
このディジタルデータを高速フーリエ変換し、計算手段
８は該高速フーリエ変換されたデータから、サンプリン
グ定理に基いて順次、基本周波数成分を抽出し、該成分
に対応する周波数を計算するので、計算手段８の計算結
果に基いて周波数応答スペクトルを求めることができる
。
（実施例）
以下、本発明の実施例を第２図を参照して説明する。全
図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
第２図で第１図に対応するものは一点鎖線で囲んである
。
。
第２図において、
加振機２ａは、入力される駆動信号に応じて台２ｂを振
動させることにより、台２ｂ上の被試験体１ａに振動を
与える。
動させることにより、台２ｂ上の被試験体１ａに振動を
与える。
センサ３ａは、台２ｂに取付けられ、加振機２ａによる
振動に対して被試験体１ａが応答する加速度を電気信号
に変換する。
振動に対して被試験体１ａが応答する加速度を電気信号
に変換する。
発振器４ａは、正弦波の周波数を測定帯域（例えば、５
〜２０００Ｈｚ）内を掃引させる駆動信号を加振機２ａ
に出力する。
〜２０００Ｈｚ）内を掃引させる駆動信号を加振機２ａ
に出力する。
パルス発生部５ａは、発振器４ａから入力される正弦波
信号の周波数をｎ逓倍（ｎは指定可能で分割数という、
例えば、ｎ＝８） した時間間隔（正弦波信号の周期を
ΔＬとすると、Δｔ ／ ｎ ）で発生するクロックパ
ルスを発生する。
信号の周波数をｎ逓倍（ｎは指定可能で分割数という、
例えば、ｎ＝８） した時間間隔（正弦波信号の周期を
ΔＬとすると、Δｔ ／ ｎ ）で発生するクロックパ
ルスを発生する。
Ａ／Ｄ変換部６ａは、パルス発生部５ａからのクロック
パルスによってセンサ３ａの出力をｍｆＥＪ期分（ｍは
指定可能で分周数という、例えばｍ＝３２）サンプリン
グしてｎＸｍ（例えば、２５６）点のディジタルデータ
を収集する。
パルスによってセンサ３ａの出力をｍｆＥＪ期分（ｍは
指定可能で分周数という、例えばｍ＝３２）サンプリン
グしてｎＸｍ（例えば、２５６）点のディジタルデータ
を収集する。
ＦＦＴ部７ａは、Ａ／Ｄ変換部６ａからの時間関数デー
タを高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔ
ｒａｎｓｆｏｒｍ） Ｌ／て、ｎ／２×ｍ（例えば、１
２８）点の複素数形式データを図示省略するメモリに記
憶する。
タを高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔ
ｒａｎｓｆｏｒｍ） Ｌ／て、ｎ／２×ｍ（例えば、１
２８）点の複素数形式データを図示省略するメモリに記
憶する。
抽出部８ａは、公知のサンプリング定理に基いて、メモ
リ上の高速フーリエ変換されたデータの中から、 一×２×周波数点数 で与えられる位置（例えば、３２点目）のデータを基本
周波数成分として抽出すると共に、により、抽出した基
本周波数成分に対応する周波数を求める。
リ上の高速フーリエ変換されたデータの中から、 一×２×周波数点数 で与えられる位置（例えば、３２点目）のデータを基本
周波数成分として抽出すると共に、により、抽出した基
本周波数成分に対応する周波数を求める。
解析部９ａは、発振器４ａによる掃引に伴って以上の処
理を連続して行うことにより周波数ｆｎ対基本周波数成
分×ｎのスペクトル（図（ｂ）参照）を求めると共に、
一般に「ｎの間隔は掃引速度によるので線型補間等によ
り必要な周波数分を補間する。さらに基本周波数成分Ｘ
ｎに所定の係数等を用いて較正することによって振動の
振幅、加速度等の物理量に変換することができる。
理を連続して行うことにより周波数ｆｎ対基本周波数成
分×ｎのスペクトル（図（ｂ）参照）を求めると共に、
一般に「ｎの間隔は掃引速度によるので線型補間等によ
り必要な周波数分を補間する。さらに基本周波数成分Ｘ
ｎに所定の係数等を用いて較正することによって振動の
振幅、加速度等の物理量に変換することができる。
従って、周波数を掃引する正弦波を加振機２ａに加えて
被試験体１ａを振動させ、センサ３ａによって被試験体
１ａが応答する加速度を検出し、正弦波に同期したクロ
ックパルスによって加速度信号をサンプリングしてディ
ジタルデータに変換する。さらにディジタルデータを高
速フーリエ変換して、順次、基本周波数成分を抽出し、
対応する周波数を計算することによって被試験体１ａの
周波数応答スペクトルを求めるように構成されている。
被試験体１ａを振動させ、センサ３ａによって被試験体
１ａが応答する加速度を検出し、正弦波に同期したクロ
ックパルスによって加速度信号をサンプリングしてディ
ジタルデータに変換する。さらにディジタルデータを高
速フーリエ変換して、順次、基本周波数成分を抽出し、
対応する周波数を計算することによって被試験体１ａの
周波数応答スペクトルを求めるように構成されている。
本実施例においては、分割数ｎ＝８とする例を説明した
が、ｎを小さい値に設定して基本周波数成分のみを処理
すれば多数のセンサからの信号を時分割多重処理するこ
とができるので、１台の装置で多数の被試験体の周波数
応答スペク１−ルを同時に、かつ実時間解析することが
できる。
が、ｎを小さい値に設定して基本周波数成分のみを処理
すれば多数のセンサからの信号を時分割多重処理するこ
とができるので、１台の装置で多数の被試験体の周波数
応答スペク１−ルを同時に、かつ実時間解析することが
できる。
以上説明したように本発明によれば、帯域フィルタなど
特別なハードウェアを要することなく安価で、ディジタ
ル式により高精度に、かつ、リアルタイムに振動試験の
周波数応答スペクトルを解析することができるという効
果がある。
特別なハードウェアを要することなく安価で、ディジタ
ル式により高精度に、かつ、リアルタイムに振動試験の
周波数応答スペクトルを解析することができるという効
果がある。
第１図は本発明の原理ブロック図、
第２図は本発明の実施例を示すブロック図である。
図において、
１．１ａは被試験体、
２．２ａは加振機、
２ｂは台、
３は検出手段、
３ａはセンサ、
４は信号出力手段、
４ａは発振器、
５は信号発生手段、
５ａはパルス発生部、
６はディジタル変換手段、
６ａはＡ／Ｄ変換部、
７はフーリエ変換手段、
７ａはＦＦＴ部、
８は計算手段、
８ａは抽出部、
９ａは解析部
を示ず。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力される信号に従って被試験体（１）に振動を加える
加振機（２）と、振動に対して該被試験体（１）が応答
する加速度を検出する手段（３）とを有して振動試験を
行う装置であって、 周波数を掃引する正弦波信号を該加振機（２）に出力す
る手段（４）と、 該正弦波信号の周波数を逓倍した周波数のタイミング信
号を発生する手段（５）と、 前記検出手段（３）の出力を該タイミング信号に基いて
サンプリングしてディジタル変換する手段（６）と、 該ディジタルデータを高速フーリエ変換する手段（７）
と、 該高速フーリエ変換されたデータから、サンプリング定
理に基いて順次、基本周波数成分を抽出し、該成分に対
応する周波数を計算する手段（８）とを設け、 計算手段（８）の計算結果に基いて、周波数応答スペク
トルを求めることを特徴とする振動試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63226928A JP2594333B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 振動試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63226928A JP2594333B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 振動試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0274859A true JPH0274859A (ja) | 1990-03-14 |
| JP2594333B2 JP2594333B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=16852801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63226928A Expired - Lifetime JP2594333B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 振動試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2594333B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0763638A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-10 | Akashi:Kk | 加振機の駆動制御装置 |
| JP2003074478A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Toshiba Corp | 半導体製造装置用回転機の寿命予測方法及び半導体製造装置 |
| JP2019196965A (ja) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | 株式会社Ihi | 振動試験装置及び振動試験方法 |
| CN111122085A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 武昌船舶重工集团有限公司 | 一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法 |
| CN114114384A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-01 | 南京苏试广博环境可靠性实验室有限公司 | 地震模拟试验方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837526A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Hitachi Ltd | 周波数特性測定方法 |
-
1988
- 1988-09-09 JP JP63226928A patent/JP2594333B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837526A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Hitachi Ltd | 周波数特性測定方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0763638A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-10 | Akashi:Kk | 加振機の駆動制御装置 |
| JP2003074478A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Toshiba Corp | 半導体製造装置用回転機の寿命予測方法及び半導体製造装置 |
| JP2019196965A (ja) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | 株式会社Ihi | 振動試験装置及び振動試験方法 |
| CN111122085A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 武昌船舶重工集团有限公司 | 一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法 |
| CN111122085B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-11-16 | 武昌船舶重工集团有限公司 | 一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法 |
| CN114114384A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-01 | 南京苏试广博环境可靠性实验室有限公司 | 地震模拟试验方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2594333B2 (ja) | 1997-03-26 |
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Legal Events
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