JPH0521174B2 - - Google Patents

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JPH0521174B2
JPH0521174B2 JP58208481A JP20848183A JPH0521174B2 JP H0521174 B2 JPH0521174 B2 JP H0521174B2 JP 58208481 A JP58208481 A JP 58208481A JP 20848183 A JP20848183 A JP 20848183A JP H0521174 B2 JPH0521174 B2 JP H0521174B2
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JP
Japan
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phase
vibration
signal
response
level
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JP58208481A
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Japanese (ja)
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JPS60101618A (en
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Toshiaki Kobari
Kyoshi Namura
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Hitachi Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D19/00Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
    • G05D19/02Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は例えばタービン動翼や管等の構造物
に、位相差を有する形態で同時に加振を行なう構
造物の多点加振方法及びその装置に係り、特に応
答信号間の位相差及び応答レベルを一定に保つよ
うにした構造物の多点加振装置に関するものであ
る。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a multi-point excitation method for a structure, such as a turbine rotor blade or a pipe, in which vibration is simultaneously applied in a form having a phase difference, and an apparatus therefor. In particular, the present invention relates to a multi-point vibration device for a structure that maintains a constant phase difference between response signals and a constant response level.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

流体中に置かれた構造物が振動する場合に、構
造物には流体反力が作用している。このように構
造物に働く流体反力は、当該構造物の振動特性上
重要な問題となつている。更に、流体中に近接し
て構造物がある場合には、流体反力は、構造物相
互間の振動位相差の影響を強く受けることにな
る。この流体反力は、構造物に対して付加質量と
いう形で振動数に深く係わり、あるいは空力減衰
という形で振動エネルギーの散逸に深く係わるこ
ととなる。
When a structure placed in a fluid vibrates, a fluid reaction force acts on the structure. The fluid reaction force acting on a structure in this way is an important problem in terms of the vibration characteristics of the structure. Furthermore, when there are structures in close proximity to each other in the fluid, the fluid reaction force is strongly influenced by the vibration phase difference between the structures. This fluid reaction force is deeply related to the vibration frequency in the form of added mass to the structure, or deeply related to the dissipation of vibration energy in the form of aerodynamic damping.

従来、例えば複数の構造物としてタービンや、
コンプレツサー等の流体機械における動翼の加振
実験においては、動翼に働く周方向励振力分布を
模擬するために、マグネツトにより加振し、ある
いは水噴射によつて加振する等の実験を行つてい
た。この場合、励振力の空間的分布は時間的に変
化することはならないから、互いに隣接する動翼
は、回転数をn、翼枚数をZとすれば、1/nZ
の時間差の位相を持つて加振されることになる。
このため、翼車を静止したまま励振力の模擬加振
実験を行う場合には、その励振時間差に相当する
位相差を有する加振信号でマグネツト等を動作さ
せて位相差加振を行うことにより、構造物として
の動翼翼車の振動特性を得ることができる。
Conventionally, for example, multiple structures such as turbines,
In experiments to excite the rotor blades in fluid machines such as compressors, we conduct experiments such as excitation using magnets or water jets in order to simulate the circumferential excitation force distribution acting on the rotor blades. It was on. In this case, the spatial distribution of the excitation force should not change over time, so if the rotation speed of adjacent rotor blades is n and the number of blades is Z, then the rotation speed of adjacent rotor blades is 1/nZ.
It will be excited with a phase with a time difference of .
Therefore, when conducting a simulation excitation experiment of excitation force with the impeller stationary, it is necessary to perform phase difference excitation by operating a magnet etc. with an excitation signal having a phase difference corresponding to the excitation time difference. , it is possible to obtain the vibration characteristics of the rotor blade wheel as a structure.

しかしながら、流体と構造物の連成作用が重要
となる自励振動の場合には、複数の構造物、例え
ば流体中の管群や翼車に付けられた動翼列等が一
定位相差で振動する際における流体反力が振動特
性の上で重要な要因になつてくる。そこで、かか
る流体反力の影響を除去するためには、隣接する
管あるいは翼等が一定位相差をもつて振動するよ
うな加振実験を行う必要がある。しかしながら、
一定位相差の振動を複数の構造物に与えること
は、様々な要因によつて実現することが困難であ
つた。このことを第1図に示す自由度振動系のモ
デルを例として考えてみよう。第1図に示す振動
系1及び2において、質量をm1及びm2、ばね定
数をk1及びk2、粘性減衰係数をc1及びc2とする
と、両者の固有角振動数P1及びP2は、 で与えられる。ここで、簡単のために、P1=P2
の場合について考える。両振動系1及び2に対
し、同位相、同振動の加振力Fsinωtを加えた際、
振動応答x1及びx2は、 x1=u1 sin(ωt−1) x2=u2 sin(ωt−2) …(2) このように加振力Fsinωtに対する応答x1及び
x2の位相遅れ1及び2を示したのが第2図及
びである。第2図及びにおいて、縦軸には
位相遅れ1及び2を、横軸にはP1/ω、P2/ω
をそれぞれ示したものである。ここで、第2図
及びに示すように、P1=P2=fとなるω(=
P1/f=P2/f)で加振すると、振動系1及び
2の両者に対加振力(Fsinωt)の位相が同相で
あつても、その振動応答x1及びx2には、|10
20|だけの位相差が生じてしまう。この理由は
粘性減衰係数C1及びC2に差があるためである。
そこで、仮りに振動応答x1及びx2を同位相で振動
させたい場合には、1020とすると、振動系2
に対して加振力(Fsin ωt)の位相を(1020
分進ませてFsin{ωt+(1020)}とする必要が
ある。
However, in the case of self-excited vibration where the interaction between the fluid and the structure is important, multiple structures, such as a group of tubes in the fluid or a row of rotor blades attached to a blade wheel, vibrate with a certain phase difference. The fluid reaction force at the time of vibration becomes an important factor in vibration characteristics. Therefore, in order to eliminate the influence of such fluid reaction force, it is necessary to perform an excitation experiment in which adjacent tubes, blades, etc. vibrate with a certain phase difference. however,
It has been difficult to apply vibrations with a constant phase difference to multiple structures due to various factors. Let us consider this using the model of the degree-of-freedom vibration system shown in FIG. 1 as an example. In the vibration systems 1 and 2 shown in Fig. 1, if the masses are m 1 and m 2 , the spring constants are k 1 and k 2 , and the viscous damping coefficients are c 1 and c 2 , the natural angular frequencies of both P 1 and P2 is is given by Here, for simplicity, P 1 = P 2
Consider the case of . When applying an excitation force Fsinωt of the same phase and vibration to both vibration systems 1 and 2,
The vibration responses x 1 and x 2 are expressed as
Figures 2 and 2 show phase delays 1 and 2 of x2. In Figures 2 and 2, the vertical axis represents phase delays 1 and 2 , and the horizontal axis represents P 1 /ω, P 2 /ω.
are shown respectively. Here, as shown in Fig . 2 and , ω(=
P 1 /f=P 2 /f), even if the phase of the excitation force (Fsinωt) for both vibration systems 1 and 2 is in the same phase, the vibration responses x 1 and x 2 will be as follows. | 10
A phase difference of 20 | will occur. The reason for this is that there is a difference between the viscous damping coefficients C 1 and C 2 .
Therefore, if you want to make the vibration responses x 1 and x 2 vibrate in the same phase, if 10 > 20 , the vibration system 2
The phase of the excitation force (Fsin ωt) is ( 1020 )
It is necessary to advance Fsin {ωt + ( 1020 )} by an amount.

従来のこのような任意位相差加振方法(例え
ば、特開昭57−93227号公報に記載のもの)の場
合、加振器によつて加振された弾性体構造物の振
動は、弾性体構造物自体の減衰特性等によつて、
実際の振動に現われる振動の位相は、加振器によ
つて設定された位相からずれてしまう。前述のよ
うに加振力を修正するという操作は、まず構造物
を加振してその応答信号を検出したる後に修正量
を把握し、その修正に基づいて加振信号の位相を
設定し直す必要があつた。しかしながら、かかる
修正操作は、従来方法の場合、甚だしく手間のか
かる作業であつたため、要求通りの振動位相差を
得るのに時間がかかるという不都合があつた。ま
た、特に、加振周波数ωを変化させた場合に、位
相遅れ1及び2が変化してしまい、その差|1
2|が一定とはならないとし、振動系に一定
の振動位相差(|12|が一定)を与えたま
まで加振周波数ωの掃引を行つてその共振応答を
求めたりする方法を採用することが非常に困難で
あつた。
In the case of the conventional arbitrary phase difference excitation method (for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-93227), the vibration of the elastic body structure excited by the vibrator is caused by the vibration of the elastic body Depending on the damping characteristics of the structure itself,
The phase of the vibration that appears in the actual vibration deviates from the phase set by the vibrator. As mentioned above, to modify the excitation force, first excite the structure, detect the response signal, grasp the amount of modification, and reset the phase of the excitation signal based on the modification. The need arose. However, in the case of the conventional method, such a correction operation was a very time-consuming operation, and therefore, there was an inconvenience that it took a long time to obtain the required vibration phase difference. In addition, especially when changing the excitation frequency ω, phase delays 1 and 2 change, and the difference between them | 1
2 | is not constant, and a method is adopted in which the excitation frequency ω is swept while giving a constant vibration phase difference (| 12 | is constant) to the vibration system to find its resonance response. It was extremely difficult to do so.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、いくつかの弾性体構造物の複
数の点に対し、各々の構造体の弾性体としての固
有の振動応答を打ち消し、位相差を有する形態で
同時に加振を行い、各応答信号間の位相差及び応
答レベルを一定に保つことができる構造物の多点
加振装置を提供するにある。
The purpose of the present invention is to cancel the unique vibration response of each elastic body at multiple points of some elastic body structures, to excite them simultaneously in a form having a phase difference, and to adjust each response. An object of the present invention is to provide a multi-point vibration device for a structure that can keep the phase difference between signals and response level constant.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するため、本発明の構造物の多
点加振装置は、いくつかの弾性体構造物をそれぞ
れ複数の点で加振する加振装置において、 各々の時刻において1つ以上の数列を発生さ
せ、該数列によつて1つ以上のメモリにおける
アドレスを指定して該メモリに予め記憶してお
いたデータを読み出すと共に、修正指令が与え
られると修正数列を発生し、当該修正数列によ
つて所定のメモリに予め記憶しておいたデータ
を読み出す任意位相多信号発生装置と、 この装置から読み出されたデータをD/A変
換器によりそれぞれ位相差を有する2つ以上の
アナログ信号に変換し、該アナログ信号に応じ
て前記弾性体構造物の複数個を加振する加振器
と、 加振を受ける前記弾性体構造物に各々設けた
検出素子からその弾性体構造物の振動応答信号
を取り込み、これら信号のうち基準となる加振
点の応答信号と、それ以外の応答信号との間の
位相を計測して初期設定位相からの位相ずれを
算出し、当該算出結果を基に該位相ずれを修正
した修正数列を前記任意位相多信号発生装置に
発生させるための修正指令を形成する位相修正
処理装置とを備え、 前記位相修正処理装置は、前記任意位相多信
号発生装置に入力する前記修正指令を形成する
ほかに前記アナログ信号のレベルを修正するレ
ベル修正信号を形成し、このレベル修正信号に
より前記アナログ信号のレベルを調整するレベ
ル調整装置を前記D/A変換器と前記加振器と
の間に設け、 前記修正指令に基づいて読み出されたデータ
のアナログ信号を前記レベル修正信号によつて
調整することにより、前記弾性体構造物の複数
の点に対して振動応答に一定の位相差及び応答
レベルを有する形態にし、前記構造物の弾性体
としての固有の振動応答を打消して加振できる
ようにしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the multi-point vibration excitation device for a structure according to the present invention is an excitation device that vibrates several elastic structures at a plurality of points. , and reads the data previously stored in the memory by specifying an address in one or more memories according to the sequence of numbers, and when a modification command is given, generates a modified sequence of numbers, Therefore, there is an arbitrary phase multi-signal generating device that reads out data previously stored in a predetermined memory, and a D/A converter converts the data read out from this device into two or more analog signals each having a phase difference. a vibrator that vibrates a plurality of the elastic structures according to the analog signal; and a vibration response of the elastic structure from a detection element provided on each of the elastic structures subjected to the vibration. Capture the signal, measure the phase between the response signal at the reference excitation point and the other response signals among these signals, calculate the phase deviation from the initial setting phase, and based on the calculation result. a phase correction processing device that forms a correction command for causing the arbitrary phase multi-signal generation device to generate a corrected number sequence in which the phase shift is corrected, the phase correction processing device inputting to the arbitrary phase multi-signal generation device; In addition to forming the modification command to modify the level of the analog signal, a level adjustment device is provided to the D/A converter and the processor to form a level modification signal to modify the level of the analog signal, and to adjust the level of the analog signal using this level modification signal. and a vibrator, and adjusts the analog signal of the data read based on the correction command using the level correction signal, thereby adjusting the vibration response to a plurality of points of the elastic structure. It is characterized in that it has a form having a constant phase difference and response level, so that the vibration response inherent to the structure as an elastic body can be cancelled, and the structure can be vibrated.

次に上記構成による作用を説明する。 Next, the effect of the above configuration will be explained.

弾性体は強制加振を受けると、自身の構造、機
械的特性等に基づいてある振幅、位相をもつて振
動する。この位相は、本来設定したそれぞれの構
造物の振動間の位相とは違つてくる。また、一定
加振力だと振幅も異なる。
When an elastic body is subjected to forced vibration, it vibrates with a certain amplitude and phase based on its own structure, mechanical properties, etc. This phase differs from the originally set phase between the vibrations of each structure. Furthermore, if the excitation force is constant, the amplitude will also differ.

上記構成によれば、複数の弾性体構造物の固有
の特性を含んだ結果として現われる振動応答か
ら、その固有の特性を打ち消すことができる加振
信号を作ることができ、弾性体構造物間のこれら
の設定値と応答値との相違に基づいて加振力や加
振位相を変化させることを複数の任意波形に対し
て可能にすることができる。
According to the above configuration, it is possible to create an excitation signal that can cancel out the unique characteristics of a plurality of elastic body structures from the vibration response that appears as a result of including the unique characteristics of the structures. It is possible to change the excitation force and excitation phase for a plurality of arbitrary waveforms based on the difference between these set values and response values.

そのため、いくつかの弾性体構造物の複数の点
に対し、一定の位相差を有し、かつ応答信号レベ
ルが一定の形態で加振できるので、複雑な操作を
することなしに短時間に一定位相差を得ることが
でき、かつ共振応答を求めることができる。ま
た、その信頼性を向上することができる。
Therefore, it is possible to excite multiple points of several elastic structures with a constant phase difference and a constant response signal level, so it is possible to excite multiple points in a short time without complicated operations. A constant phase difference can be obtained and a resonance response can be determined. Moreover, its reliability can be improved.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の好適な実施例について図面を参
照して説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第3図は、本発明に係る構造物の多点加振方法
を実現する加振装置の一実施例であつて、構造物
の3点に対して加振する装置の例を示すブロツク
図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of an excitation device for realizing the multi-point excitation method for a structure according to the present invention, and is an example of an excitation device that excites three points on a structure. be.

第3図に示す構造物の多点加振装置は次のよう
に構成されている。すなわち、構造物の多点加振
装置は、各々の時刻において1つ以上の数列を発
生させ、該数列によつて1つ以上のメモリ3A乃
至3Cにおけるアドレスを指定して該メモリ3A
〜3Cに予め記憶しておいたデータを読み出すと
共に、修正指令S100が与えられるとその修正指令
S100によつて修正数列が発生し、その修正数列に
よつて所定のメモリ3に予め記憶しておいたデー
タを読み出す任意位相多信号発生装置4と、この
装置4から読み出されたデータをアナログ量に変
換するD/A変換器5A乃至5Cと、該D/A変
換器5A乃至5Cを経たそれぞれ位相差を有する
2つ以上のアナログ信号のレベルをレベル修正信
号に応じて調整できるレベル調整装置6A乃至6
Cと、該レベル調整装置6A乃至6Cを経たアナ
ログ信号に応じて加振され、構造物の複数個所に
設置される加振器7A乃至7Cと、加振を受けた
構造物8に各々設けられ、その構造物8の応答信
号を検出する検出素子及び増幅器9A乃至9C
と、各検出素子及びその増幅器9A乃至9Cから
の信号を取り込み、これら信号のうち基準となる
加振点の応答信号と、それ以外の応答信号との間
の位相を計測して初期設定位相からの位相ずれを
算出し、当該算出結果を基に該位相ずれを修正し
た修正数列を発生させるための修正指令S100を形
成させると共に、該レベル修正信号S200を形成す
る位相修正処理装置10とを備え、前記位相修正
処理装置10からのレベル修正信号S200A乃至
S200Cをレベル調整装置6A乃至6Cに入力する
と共に、該位相修正処理装置10からの修正指令
S100B及びS100Cを任意位相多信号発生装置4に入
力してメモリ3A乃至3Cからデータを読み出
し、これを再びD/A変換器5A乃至5Cでアナ
ログ量に変換し、かつレベル調整装置6A乃至6
Cでレベル調整して構造物8の複数の点に対して
振動応答に一定の位相差及び応答レベルを有する
形態で加振できるように構成したものである。
The multi-point vibration excitation device for the structure shown in FIG. 3 is constructed as follows. In other words, the multi-point vibration device for a structure generates one or more number sequences at each time, specifies an address in one or more memories 3A to 3C using the number sequences, and writes the address in one or more memories 3A to 3C.
~Reads the data stored in advance in 3C, and when a modification command S 100 is given, the modification command
A modified number sequence is generated by S 100 , and an arbitrary phase multi-signal generator 4 reads out data previously stored in a predetermined memory 3 using the modified number sequence, and the data read out from this device 4 is D/A converters 5A to 5C that convert into analog quantities, and level adjustment that can adjust the levels of two or more analog signals having phase differences that have passed through the D/A converters 5A to 5C, according to a level correction signal. Devices 6A to 6
C, vibrators 7A to 7C that are excited in response to the analog signals passed through the level adjustment devices 6A to 6C and installed at multiple locations on the structure, and vibrators 7A to 7C that are installed in the structure 8 that receives the vibration. , a detection element and amplifiers 9A to 9C for detecting the response signal of the structure 8.
Then, the signals from each detection element and its amplifiers 9A to 9C are taken in, and the phase between the response signal at the reference excitation point and the other response signals is measured and calculated from the initial setting phase. a phase correction processing device 10 that calculates a phase shift of the phase shift and generates a correction command S 100 for generating a correction sequence in which the phase deviation is corrected based on the calculation result, and also forms the level correction signal S 200 ; and level correction signals S200A to S200A from the phase correction processing device 10.
S 200 C is input to the level adjustment devices 6A to 6C, and a correction command from the phase correction processing device 10 is input.
S 100 B and S 100 C are input to the arbitrary phase multi-signal generator 4 to read data from the memories 3A to 3C, which are again converted into analog quantities by the D/A converters 5A to 5C, and then to the level adjustment device. 6A to 6
The structure is configured such that the level is adjusted in step C so that vibration can be applied to a plurality of points of the structure 8 in a form having a constant phase difference and response level in the vibration response.

ここで、上記実施例における任意位相多信号発
生装置4は、クロツクパルスCPを発生するクロ
ツクパルス発生装置41と、このクロツクパルス
CPにより一定のカウントをして各々の時刻にお
いて数列をS300Aを発生する基準カウンタ42A
と、該クロツクパルスCP及び外部より与えられ
る修正指令S200B及びS200Cにより所定の数列
S300B及びS300Cを発生する従属カウンタ42B及
び42Cとを含んで構成されている。
Here, the arbitrary phase multi-signal generator 4 in the above embodiment includes a clock pulse generator 41 that generates a clock pulse CP, and a clock pulse generator 41 that generates a clock pulse CP.
A reference counter 42A that performs a constant count using CP and generates a number sequence S 300 A at each time.
and a predetermined number sequence by the clock pulse CP and modification commands S 200 B and S 200 C given from the outside.
It is configured to include dependent counters 42B and 42C that generate S 300 B and S 300 C.

レベル調整装置6A乃至6Cは、可変増幅でき
る増幅器を用いている。
The level adjustment devices 6A to 6C use amplifiers capable of variable amplification.

また、加振器7A乃至7Cは、マグネツト又は
圧電素子等で構成すればよい。
Furthermore, the vibrators 7A to 7C may be constructed of magnets, piezoelectric elements, or the like.

検出素子及び増幅器9A乃至9Cについては、
検出素子にひずみゲージ、加速度ピツクアツプ等
を用いればよく、また、増幅器はそれら検出素子
からの信号を有効に増幅するものであればよい。
Regarding the detection elements and amplifiers 9A to 9C,
A strain gauge, an acceleration pickup, or the like may be used as the detection element, and any amplifier that can effectively amplify the signals from these detection elements may be used.

上記実施例における位相修正処理装置10は、
基準となる応答信号S400Aと、その他の応答信号
S400B及びS400Cとの間の位相差を検出する位相計
101B及び101Cと、初期位相設定を行うと
共にその初期設定位相値と位相計101B及び1
01Cからの出力位相値との差を算出し、修正指
令S100B及びS100Cを形成し、この修正指令S100B
及びS100Cで従属カウンター42B及び42Cの
初期値指定を行い、かつ設定応答レベルと応答信
号のレベル比較を行い増幅器6A乃至6Bのレベ
ル調整を行うレベル調整信号S200A乃至S200Cを
形成する演算制御部102A乃至102Bとから
構成されている。
The phase correction processing device 10 in the above embodiment is as follows:
Reference response signal S 400 A and other response signals
Phase meters 101B and 101C detect the phase difference between S 400 B and S 400 C;
The difference with the output phase value from 01C is calculated to form correction commands S 100 B and S 100 C, and this correction command S 100 B
and S 100 C to specify the initial values of the dependent counters 42B and 42C, and to compare the level of the response signal with the set response level to form level adjustment signals S 200 A to S 200 C for adjusting the levels of the amplifiers 6A to 6B. It is composed of arithmetic and control units 102A and 102B.

上述の如く構成された装置の作用を以下に説明
する。
The operation of the apparatus configured as described above will be explained below.

任意位相多信号発生装置4で、時刻t1,t2,t3
……,ti,ti+1,……(ただし、t1<t2<t3<……)
の各々の時刻において1つ以上の数列({ai},
{bi},{ci},……(ただし、ai=ai+L,bi=bi+M
ci
=ci+N,ai,bi,ci,L,M,Nは整数とする。))
S300A乃至S300Cを発生させる。この数列({ai},
{bi},{ci},……等)S300A乃至S300Cによつてメ
モリ3A乃至3Cにおけるアドレスを指定して該
メモリ3A乃至3Cに予め記憶しておいたデータ
を読み出す。次に、かかるデータをD/A変換器
5A乃至5Cでアナログ量に変換し、レベル調整
装置6A乃至6Cでレベル調整された位相差を有
する3つのアナログ信号で3つの加振器7A乃至
7Cを作動させ、構造物8の複数の点に対し位相
差を有する形態で同時に加振を行う。更に加振を
受けた構造物8の応答信号を検出素子及びその増
幅器9A乃至9Cを介して検出する。位相修正処
理装置10では、基準となる加振点の応答信号
S400Aと、それ以外の応答信号S400B及びS400Cと
の間の位相を位相計101B及び101Cで計測
して初期設定位相からの位相ずれを算出し、当該
算出結果を基に該位相ずれを修正した修正指令
S100B乃至S100Cを発生させる。すると該装置4で
は、該修正指令S100B及びS100Cにより発生数列を
修正し、その修正された数列を基準となるメモリ
以外のメモリのアドレス指定を行なつて該メモリ
のデータを読み出す。次いで、該データと基準と
なるメモリからのデータとを再びD/A変換器5
A乃至5Cでアナログ信号に変換する。当該アナ
ログ信号のレベルを応答信号レベルが設定値に維
持されるようにレベル調整装置6A乃至6Cで調
整する。この調整されたアナログ信号は、当該修
正された位相差を有する2つ以上のアナログ信号
で複数の加振器7A乃至7Cを作動させる。した
がつて、構造物8の複数の点に対しては、振動応
答に一定の位相差及び応答レベルを有する形態で
同時に加振を行われることになる。
The arbitrary phase multi-signal generator 4 generates signals at times t 1 , t 2 , t 3 ,
..., t i , t i+1 , ... (however, t 1 < t 2 < t 3 <...)
One or more sequences ({a i },
{b i }, {c i }, ... (where a i = a i+L , b i = b i+M ,
c i
=c i+N , a i , b i , c i , L, M, and N are integers. ))
Generate S 300 A to S 300 C. This sequence ({a i },
{b i }, {c i }, . . . etc.) The addresses in the memories 3A to 3C are designated by S 300 A to S 300 C, and the data previously stored in the memories 3A to 3C are read out. Next, this data is converted into analog quantities by D/A converters 5A to 5C, and three analog exciters 7A to 7C are controlled by three analog signals having phase differences whose levels are adjusted by level adjustment devices 6A to 6C. It is activated to excite multiple points of the structure 8 simultaneously in a form having a phase difference. Furthermore, a response signal of the structure 8 subjected to vibration is detected via the detection element and its amplifiers 9A to 9C. In the phase correction processing device 10, the response signal of the reference excitation point is
The phase between S 400 A and the other response signals S 400 B and S 400 C is measured with phase meters 101B and 101C to calculate the phase shift from the initial setting phase, and based on the calculation result, the corresponding Correction command that corrects phase shift
Generate S 100 B to S 100 C. Then, in the device 4, the generated number sequence is corrected by the correction commands S 100 B and S 100 C, and the corrected number sequence is used to specify an address in a memory other than the reference memory, and the data in the memory is read out. Next, the data and the data from the reference memory are transferred to the D/A converter 5 again.
Convert A to 5C into analog signals. The level of the analog signal is adjusted by level adjustment devices 6A to 6C so that the response signal level is maintained at the set value. This adjusted analog signal activates the plurality of exciters 7A to 7C with two or more analog signals having the modified phase difference. Therefore, a plurality of points on the structure 8 are simultaneously excited with a vibration response having a certain phase difference and response level.

さらに、上記実施例の動作を詳細に説明するこ
とにする。
Furthermore, the operation of the above embodiment will be explained in detail.

ここで加振の一例として位相差を有する正弦波
加振を考えることにしよう。パルス発生器41よ
り発生したクロツクパルスCPは基準カウンタ4
2A、従属カウンタ42B及び42Cにより計数
され、該カウンタ42A乃至42Cはクロツクの
計数値を計数出力として出力する。この際、基準
カウンタ42Aは予め指定された数値n0まで計数
を行うと、再度初期値1から計数を行い、該計数
値を出力するn0進カウンタである。この際、基準
カウンタ42Aは、n0まで計数を行つた時同期パ
ルスTPを発生し、該同期パルスTPにより、従属
カウンタ42B及び42Cは演算制御部102B
及び102Cにより設定された数値nb及びncを初
期値とする計数を、パルス発生器41のクロツク
パルスCPを計測して行い、該計数値を出力する。
ここに、1≦nb≦n0,1≦nc≦n0であり、従属カ
ウンタ42B及び42Cは基準カウンタ42Aと
同様にn0まで計数を行うと1に戻つて計数を行う
n0進カウンタである。従属カウンタ42B及び2
Cの計数は、従属カウンタ4B及び42Cがn0
で計数した時発する同期パルスによりセツトさ
れ、予め演算制御部102B及び102Cにセツ
トされた従属カウンタ計数初期値指定信号(修正
指令)S100B及びS100Cによつて指定された初期値
nb,ncより計数を再開することとなる。上述のよ
うにしてカウンタ計数出力により構成される数
列、{ai},{bi},{ci}を第4図に示すことにす
る。基準カウンタ42Aの計数出力は時刻列
{ti}に対応して数列{ai}(但し、ai=ai+n0、ai
n0は整数、n0はメモリのデータ収録総アドレス数
に対応)を構成し、従属カウンタ42B,42C
の計数出力は時刻列{ti}に対応し各々数列
{bi},{ci}(但し、bi=bi+n0、ci=ci+n0、bi
ci
は整数)を構成する。時刻tj(jは{i}の成分)
における数列{ai},{bi},{ci}の成分aj,bj,cj
は各々メモリ3A乃至3Cのアドレスを指定す
る。アドレスを指定されたメモリ3A乃至3Cは
指定されたアドレスにおける予め記憶された正弦
波のデジタルデータを出力する。該デジタルデー
タは各々D/A変換器5A乃至5Cにより第5図
に示す正弦波アナログ信号S500A乃至S500Cへと
変換される。該アナログ信号S500Aに対し、アナ
ログ信号S500B及びS500Cはαb,αcなる位相差を有
し、ai=ai+n0、bi=bi+n0、ci=ci+n0の周期性
のためにアナログ信号S500A乃至S500Cは連続し
た正弦波となる。位相差αb,αcは前述した通り、
基準カウンタ42Aがn0を計数した際、同期パル
スを発し、従属カウンタ42B及び42Cが、演
算制御部102B及び102Cから出力される従
属カウンタ計数初期値指定信号S100B及びS100Cに
よつて指定された計数初期値nb,ncから計数を始
めるためにメモリ3A乃至3Cに対するアドレス
指定値が異つて設定される。αb,αcはnb,ncと、
αb=2π(n0−nb)/n0、αc=2π(n0−nc)/n0の関
係があり、演算制御部102B及び102Cの従
属カウンタ初期値指定信号S100B乃至S100Cによつ
てbb,ncを変えることにより、αb,αcは任意の位
相差に設定できる。上述のようにして得られたア
ナログ信号をレベル調整器としての増幅器6A乃
至6Cによつて所望の値まで増幅し、圧電素子、
あるいはマグネツト等の電気信号入力にて作動す
る加振器7A乃至7Cにより加振を行えば、構造
物8の3個の点に対し、位相差を有する加振を行
うことができる。また、第4図に示す通り、クロ
ツクパルスCPの周期をT0とすれば本方法で得ら
れる正弦波の周期Tは、T=n0T0となる。クロ
ツクの周波数を00=1/T0)とすれば、正弦
波の周波数は、=0/n0となるのでクロツク
の周波数0を変えることにより正弦波の周波数を
任意に設定することが可能である。また、正弦波
1周期分のデジタルデータをメモリ3A乃至3C
各々のn0個のアドレスに記憶してあるので、この
場合位相差の設定は4α=2π/n0の分解能で行う
ことが可能である。万一、ノイズ等によりカウン
タ42A乃至42Cの計数値に狂いが生じても、
1周期ごとに基準カウンタ42Aの計数値n0とな
つたとき、従属カウンタ42B及び42Cの計数
初期値は、nb,ncにリセツトされるので、常に一
定の位相差αb,αcを得ることができる。加振器7
A乃至7Cによつて加振を受けた構造物8の振動
系の各加振点での振動応答をひずみゲージ、加速
度ピツクアツプ等の振動計測検出素子及び増幅器
9A乃至9Cで測定し、その振動応答信号を位相
計101B及び101Cへ入力する。加振器7A
乃至7Cによつて加振を受ける点を各々A,B,
Cとすれば、A点は基準となる信号の加振を受
け、B点はA点とαbの位相差を有する振動を、C
点はA点とαaの位相差を有する加振を受けること
となる。応答信号間の位相差を見るために位相計
101Bへは検出素子9A及び9Bの出力信号
を、位相計101Cへは検出素子9A及び9Cの
出力信号を入力する。これにより、A,B点間及
びA,C点間の振動応答位相差βb,βcが求まるこ
とになる。前述した通り構造物8の振動系として
第6図に示すような流体機械の動翼列や母材81
から突出した形の複数の突起物82,82,8
2,……等を考えた場合、各翼あるいは突起物
各々の減衰係数は異り、加振力に対する応答位相
差、及び応答レベルも一定ではない。A,B点間
の加振力の位相差αb、A,C間の加振力の位相差
αcを似つて振動系に対し正弦波加振を行つた時の
応答位相差をβb,βcとする。第7図はその信号を
示したものである。位相計101B及び101C
の出力はβb,βcとなり、この位相計101B及び
101Cの出力を演算制御部102B及び102
Cへ入力する。演算制御部102B及び102C
には予めセツトされ、従属カウンタ42B及び4
2Cの計数初期値指定を行つたデータnb,ncが保
持されている。位相計101B及び101Cから
の応答位相差βb,βcが入力されると、位相設定分
解能4α(=2π/n0)で測つて、 n′b=〔βb/4α〕 n′c=〔βc/4α〕 …(3) 但しn′b,n′cはβb/4α,βc/4αに最も近い整数値
をとるものとする。応答位相差βb,βcを予めセツ
トした位相差αb,αcと等しくするためには、加振
信号の位相差を修正する必要がある。混乱を避け
るため、予め設定され、応答信号間で得ることを
目的とする所望の位相差をbc(但し、b=αb
c=αc)とし、該位相差を加振力で得るためのカ
ウンタ計数初期値をNb,Nc(但し、Nb=nb、Nc
=nc)とする。応答信号と所望の位相との差は
A,B間、A,C間でそれぞれ、b−βbc−βc
であり、メモリのアドレスを指定する従属カウン
タ計数値にすればNb−nb′、Nc−nc′である。こ
のような位相遅れを有する構造物8の振動系に対
し所望の応答位相差を得るためには、加振信号の
位相差αb,αcを、 αbb+(b+βb)=2b−βb αcc+(c−βc)=2c−βc …(4) 従属カウンタ42B及び42Cの計数初期値で
は、 nb=2Nb−βb nc=2Nc−βc …(5) と修正すればよいことになる。
Let us now consider sine wave excitation with a phase difference as an example of excitation. The clock pulse CP generated by the pulse generator 41 is sent to the reference counter 4.
2A, dependent counters 42B and 42C, and the counters 42A to 42C output the count value of the clock as a count output. At this time, the reference counter 42A is an n0- base counter that counts up to a prespecified value n0 , then counts again from the initial value 1, and outputs the counted value. At this time, the reference counter 42A generates a synchronizing pulse TP when counting up to n 0 , and the dependent counters 42B and 42C are activated by the synchronizing pulse TP to the calculation control unit 102B
Counting is performed by measuring the clock pulse CP of the pulse generator 41, using the numerical values n b and n c set by 102C as initial values, and outputs the counted value.
Here, 1≦n b ≦n 0 , 1≦n c ≦n 0 , and the dependent counters 42B and 42C count up to n 0 , like the reference counter 42A, and then return to 1 and start counting.
n is a 0- base counter. Dependent counters 42B and 2
The count of C is set by a synchronization pulse generated when the dependent counters 4B and 42C count up to n0 , and the dependent counter count initial value designation signal (correction command) S100B and Initial value specified by S 100 C
Counting will be restarted from n b and n c . The sequence of numbers {a i }, {b i }, {c i } constructed from the counter count outputs as described above is shown in FIG. The count output of the reference counter 42A corresponds to the time sequence {t i } and is expressed as a number sequence {a i } (where a i =a i +n 0 , a i ,
n0 is an integer, n0 corresponds to the total number of memory data recording addresses), and the dependent counters 42B and 42C
The counting output corresponds to the time sequence {t i }, and the number sequences {b i }, {c i }, respectively (where, b i =b i +n 0 , c i =c i +n 0 ,b i ,
c i
is an integer). Time t j (j is the component of {i})
The components a j , b j , c j of the sequence {a i } , {b i } , {c i } in
designates the addresses of memories 3A to 3C, respectively. The memories 3A to 3C with designated addresses output pre-stored sine wave digital data at the designated addresses. The digital data is converted into sine wave analog signals S 500 A to S 500 C shown in FIG. 5 by D/A converters 5A to 5C, respectively. With respect to the analog signal S 500 A, the analog signals S 500 B and S 500 C have a phase difference of α b and α c , a i = a i + n 0 , b i = b i + n 0 , c i = Due to the periodicity of c i +n 0 , the analog signals S 500 A to S 500 C become continuous sine waves. As mentioned above, the phase differences α b and α c are
When the reference counter 42A counts n 0 , it emits a synchronizing pulse, and the dependent counters 42B and 42C are controlled by the dependent counter count initial value designation signals S 100 B and S 100 C output from the calculation control units 102B and 102C. Addressing values for the memories 3A to 3C are set differently in order to start counting from the designated initial counting values n b , n c . α b , α c are n b , n c ,
There is a relationship of α b =2π(n 0 −n b )/n 0 , α c =2π(n 0 −n c )/n 0 , and the dependent counter initial value designation signal S 100 B of the arithmetic control units 102B and 102C By changing b b and n c depending on S 100 C, α b and α c can be set to any phase difference. The analog signal obtained as described above is amplified to a desired value by amplifiers 6A to 6C as level adjusters, and the piezoelectric element,
Alternatively, if vibration is performed using vibrators 7A to 7C operated by inputting an electric signal such as a magnet, three points of the structure 8 can be vibrated with a phase difference. Furthermore, as shown in FIG. 4, if the period of the clock pulse CP is T0 , the period T of the sine wave obtained by this method is T= n0T0 . If the clock frequency is 0 ( 0 = 1/T 0 ), the sine wave frequency is = 0 / n 0 , so by changing the clock frequency 0 , the sine wave frequency can be set arbitrarily. It is possible. In addition, the digital data for one period of the sine wave can be stored in memories 3A to 3C.
In this case, the phase difference can be set with a resolution of 4α=2π/n 0 since it is stored in each of n 0 addresses. Even if the counted values of the counters 42A to 42C become incorrect due to noise etc.,
When the count value of the reference counter 42A reaches n 0 every cycle, the initial count values of the dependent counters 42B and 42C are reset to n b , n c , so that a constant phase difference α b , α c is always maintained. Obtainable. Vibrator 7
The vibration response at each excitation point of the vibration system of the structure 8 that is excited by A to 7C is measured using vibration measurement detection elements such as strain gauges and acceleration pickups, and amplifiers 9A to 9C, and the vibration response is measured. The signal is input to phase meters 101B and 101C. Vibrator 7A
The points subjected to vibration by 7C are A, B, respectively.
C, point A receives vibration from a reference signal, point B receives vibration with a phase difference of α b from point A, and
The point is subjected to an excitation having a phase difference of α a from point A. In order to see the phase difference between the response signals, the output signals of the detection elements 9A and 9B are input to the phase meter 101B, and the output signals of the detection elements 9A and 9C are input to the phase meter 101C. As a result, the vibration response phase differences β b and β c between points A and B and between points A and C are determined. As mentioned above, as the vibration system of the structure 8, a row of rotor blades and a base material 81 of a fluid machine as shown in FIG.
A plurality of protrusions 82, 82, 8 protruding from
2, etc., the damping coefficient of each blade or protrusion is different, and the response phase difference and response level to the excitation force are also not constant. The phase difference of the excitation force between points A and B, α b , and the phase difference of the excitation force between A and C, α c , are similar to the response phase difference when sinusoidal vibration is applied to the vibration system, β b , β c . FIG. 7 shows the signal. Phase meters 101B and 101C
The outputs are β b and β c , and the outputs of the phase meters 101B and 101C are sent to the calculation control units 102B and 102.
Input to C. Arithmetic control units 102B and 102C
is preset in the dependent counters 42B and 4.
Data n b and n c specifying the initial count value of 2C are held. When the response phase differences β b and β c from the phase meters 101B and 101C are input, they are measured with a phase setting resolution of 4α (=2π/n 0 ), and n' b = [β b /4α] n' c = [β c /4α] …(3) However, n′ b and n′ c shall take the integer values closest to β b /4α and β c /4α. In order to make the response phase differences β b and β c equal to the preset phase differences α b and α c , it is necessary to modify the phase difference of the excitation signals. To avoid confusion, let b , c (where b = α b ,
c = α c ), and the initial values of the counter counts to obtain the phase difference using the excitation force are N b , N c (however, N b = n b , N c
= n c ). The difference between the response signal and the desired phase is b − β b and c − β c between A and B and between A and C, respectively.
, and the dependent counter count values specifying the memory address are N b −n b ′ and N c −n c ′. In order to obtain a desired response phase difference for the vibration system of the structure 8 having such a phase lag, the phase difference α b and α c of the excitation signals is expressed as α b = b + ( b + β b ) = 2 b - β b α c = c + ( c - β c ) = 2 c - β c ... (4) At the initial counting values of dependent counters 42B and 42C, n b = 2N b - β b n c = 2N c −β c …(5).

但し、 2Nb−βb<1の時は、nb=(2Nb−βb)+n0 2Nc−βc<1の時は、nc=(2Nc−βc)+n0 2Nb−βb>n0の時は、nb=(2Nb+βb)−n0 2Nc−βc>n0の時は、nc=(2Nc+βc)=n0 である。 However, when 2N b −β b <1, n b = (2N b − β b ) + n 0 2N c − β c <1, n c = (2N c − β c ) + n 0 2N b When −β b >n 0 , n b =(2N bb )−n 0 When 2N c −β c >n 0 , n c =(2N cc )=n 0 .

上述の演算及び論理判断を演算制御部102B
及び102Cで行い、従属カウンタ42B及び4
2Cに対し新たな計数初期値nb,ncの指定を行え
ば、基準カウンタ42Aの構成する数列{ai}に
対応して従属カウンタ42B,42Cは新たな数
列{bi′},{ci′}を構成し、随時応答位置の検出、
そして位相ずれの修正を行うことにより、A,B
間、A,C間の応答位相差を所望するbcに保
つことができる。更に、センサ及び増幅器9A乃
至9Cによつて測定された振動応答信号は、直接
演算制御部10A乃至10Cへ送られ、予め指定
された応答レベルと比較され、実際の振動応答レ
ベルが、指定された応答レベルと等しくなるよう
に加振器7A乃至7Cを作動させる増幅器6A乃
至6Cのゲイン自動調整を行う。このようにし
て、各加振点A,B,Cの振動応答レベルを一定
に保つことができる。
The above-mentioned calculations and logical judgments are performed by the calculation control unit 102B.
and 102C, and dependent counters 42B and 4
When new counting initial values n b , n c are specified for 2C, the dependent counters 42B, 42C create new numerical sequences {b i ′}, { corresponding to the numerical sequence {a i } constituted by the reference counter 42A. c i ′}, detect the response position at any time,
Then, by correcting the phase shift, A, B
The response phase difference between A and C can be maintained at the desired values b and c . Further, the vibration response signals measured by the sensors and amplifiers 9A to 9C are directly sent to the calculation control units 10A to 10C, and compared with a prespecified response level, so that the actual vibration response level is determined from the specified response level. The gains of the amplifiers 6A to 6C are automatically adjusted to operate the vibrators 7A to 7C so as to be equal to the response level. In this way, the vibration response level of each excitation point A, B, and C can be kept constant.

以上一実施例として、パルス発生器より発生し
た同一クロツクパルスPCを3台のカウンタ42
A乃至42Cで計数して基準カウンタ42Aの計
数出力により数列{ai}を構成し、基準カウンタ
42Aの同期パルスで、演算制御部102B及び
102Cから指定された計数初期値からの計数を
従属カウンタ42B及び42Cで行い、n0とnb
ncが対応するように{ai}と同一周期の{bi},
{ci}を発生させる。該数列S300A〜S300Cにより
各々のメモリ3A乃至3Cのアドレスを指定し
て、対応するデータを読み出す。該データをD/
A変換器5A乃至5Cによりアナログ信号とした
後、増幅して加振器7A乃至7Cを作動させる。
これにより構造物8の3個の点を加振する。検出
素子で振動応答を検出して、位相計101B及び
101Cにより{ai}で形成された加振信号によ
る振動応答を他の振動応答の位相を検出し、初期
設定位相差を有する振動応答が得られるように演
算制御部102A及び102Cで位相ずれ、及び
従属カウンタ計数初期値の修正値算出を行い、こ
れを修正指令S200B及びS200Cとして出力する。
As an example, the same clock pulse PC generated from a pulse generator is transmitted to three counters 42.
A to 42C are counted and the count output of the reference counter 42A forms a sequence {a i }, and the count from the initial count value designated by the arithmetic control units 102B and 102C is transferred to the dependent counter by the synchronization pulse of the reference counter 42A. 42B and 42C, n 0 and n b ,
{b i } with the same period as {a i } so that n c corresponds to
Generate {c i }. The addresses of each of the memories 3A to 3C are designated by the number sequence S 300 A to S 300 C, and the corresponding data is read out. D/ the data
After converting the signals into analog signals using A converters 5A to 5C, the signals are amplified and actuated by vibrators 7A to 7C.
As a result, three points on the structure 8 are vibrated. The detection element detects the vibration response, and the phase meters 101B and 101C detect the vibration response due to the excitation signal formed by {a i } and the phase of other vibration responses, and the vibration response having the initial set phase difference is detected. In order to obtain this, the arithmetic and control units 102A and 102C calculate correction values for the phase shift and the dependent counter count initial value, and output these as correction commands S 200 B and S 200 C.

上記修正指令S200B及びS200Cを従属カウンタ4
2B及び42Cに設定し、これにより新たな数列
{bi′},{ci′}を構成し、{bi′},{ci′}によ
つてメ
モリ3B乃至3Cのアドレス指定を行つて応答位
相差に一定の値を保持させる。
The above modified commands S 200 B and S 200 C are sent to subordinate counter 4.
2B and 42C, thereby constructing a new sequence {b i ′}, {c i ′}, and specifying the addresses of memories 3B to 3C by {b i ′}, {c i ′}. Thus, the response phase difference is held at a constant value.

また、該演算制御部102A乃至102Cは応
答レベルの検出も行い、指定応答レベルに保たれ
るようにレベル調整信号S200A乃至S200Cを加振
器作動用増幅器6A乃至6Cに印加して、それら
のゲインの調整を行う。これにより構造物3個の
点に対して、位相差を有する形態で同時に加振を
行い、応答信号間の位相差及び応答レベルを一定
に保持するようにしたものである。
The arithmetic control units 102A to 102C also detect the response level, and apply level adjustment signals S 200 A to S 200 C to the exciter operating amplifiers 6A to 6C so that the response level is maintained at a specified response level. , make adjustments to their gains. As a result, three points on the structure are simultaneously excited with a phase difference, and the phase difference between the response signals and the response level are kept constant.

尚、第3図では構造物の3個の点に対して位相
差加振を同時に行う方法について述べたが、基準
信号に対して位相差を有する信号を作る方法は、
信号の数がいくつあつても同じであり、多チヤン
ネル化は容易なので、構造物の加振を行う点は何
点であつても可能である。
In addition, in Fig. 3, a method was described in which phase difference excitation is performed simultaneously on three points on a structure, but a method of creating a signal having a phase difference with respect to a reference signal is as follows.
Since the number of signals is the same regardless of the number of signals, and it is easy to create multiple channels, it is possible to excite the structure at any number of points.

また、第3図におけるメモリ3A乃至3Cには
正弦波の1周期分のデジタル化されたデータが記
憶してあり、第5図のような正弦波が加振波形と
して得られるが、もちろん、これは、デジタル方
式で任意位相差を有する加振波形を形成するため
に、波形を矩形波や三角波等、任意の波形とする
ことが可能である。各チヤンネルのメモリに異る
波形を記憶させておいてももちろんよい。更に、
メモリ3には任意周期分の波形を記憶でき、例え
ばn0個のメモリのアドレス数の中にM周期分の波
形が記憶されているとすれば、1乃至n0/Mの範
囲で従属カウンタの計数初期値指定を行えば、第
3図を用いて説明したのと同じ本発明による加振
方法を得ることができる。
Furthermore, the memories 3A to 3C in Fig. 3 store digitized data for one period of a sine wave, and a sine wave as shown in Fig. 5 is obtained as an excitation waveform, but of course this In order to digitally form an excitation waveform having an arbitrary phase difference, the waveform can be any arbitrary waveform such as a rectangular wave or a triangular wave. Of course, different waveforms may be stored in the memory of each channel. Furthermore,
The memory 3 can store waveforms for arbitrary periods. For example, if M periods of waveforms are stored in n 0 memory addresses, the dependent counter can be stored in the range of 1 to n 0 /M. By specifying the initial count value of , it is possible to obtain the same vibration excitation method according to the present invention as explained using FIG.

加えて、第4図ではクロツクパルスCPは矩形
波であるが、クロツクはカウンタを作動させるた
めのものであり、矩形波以外の波形、例えば正弦
波や三角波などであつても、もちろんよい。更
に、クロツクの周波数を掃引させ変化させること
により、各々のメモリからのデータ読み出し速度
を変化させ、加振周波数を掃引することが可能と
なる。これにより、構造物の複数の加振点間の振
動応答位相差を一定に保つたまま構造物の固有振
動数付近で加振周波数を掃引して共振応答を求め
ることができる。この時は加振力を一定に保つ必
要があるが、この場合、振動応答レベルの自動制
御を解除し、加振器を作動させる増幅器のゲイン
を一定に保てばよい。また加振力間の位相を一定
に保つた加振を行いたい時は応答信号間の位相検
出から以降のフイードバツク制御を解除させれば
よい。
In addition, although the clock pulse CP is a rectangular wave in FIG. 4, the clock is for operating a counter, and it is of course possible to use a waveform other than a rectangular wave, such as a sine wave or a triangular wave. Furthermore, by sweeping and changing the frequency of the clock, it is possible to change the data reading speed from each memory and sweep the excitation frequency. Thereby, the resonance response can be determined by sweeping the excitation frequency around the natural frequency of the structure while keeping the vibration response phase difference between the plurality of excitation points of the structure constant. At this time, it is necessary to keep the excitation force constant, but in this case, automatic control of the vibration response level may be canceled and the gain of the amplifier that operates the exciter may be kept constant. Furthermore, when it is desired to perform excitation while keeping the phase between the excitation forces constant, it is sufficient to cancel the subsequent feedback control from the detection of the phase between the response signals.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明によれば構造物の複
数の点に対し、位相差を有する形態で同時に加振
を行い、応答信号間の位相差及び応答レベルを一
定に保つ構造物の多点加振装置が提供できる。
As described above, according to the present invention, multiple points on a structure are simultaneously excited in a form having a phase difference, and the phase difference between response signals and the response level are kept constant at multiple points on the structure. A vibration device can be provided.

また、本発明によれば、各種流体機械の流体振
動解明のため、実験的手法として、振動強度面で
の信頼性向上に大きく寄与できるという効果が得
られる。
Further, according to the present invention, as an experimental method for elucidating fluid vibrations of various fluid machines, it is possible to greatly contribute to improving reliability in terms of vibration strength.

すなわち、複数の弾性体構造物の固有の形状や
機械的特性に基づく振動応答を打ち消せるので、
制御、規定された複数構造物の加振を手段とし
て、流体の物理現象と振動の相互作用を明らかに
することができる。そのため、弾性体構造物間ど
うしの、実際の振動位相差や振幅を意図した値に
設定でき、これによつて、例えば、ある位相差で
振動している翼列間を流れる流体に与えられる擾
乱を、理想的な形で与えること等が可能となる。
これは従来の振動応答を見るという加振実験とは
全く相違し、応答を制御した加振実験を可能とす
ることができる。
In other words, vibration responses based on the unique shapes and mechanical properties of multiple elastic structures can be canceled out.
By using controlled and defined vibrations of multiple structures, we can clarify the interactions between physical phenomena in fluids and vibrations. Therefore, it is possible to set the actual vibration phase difference and amplitude between the elastic structures to intended values, and thereby, for example, the disturbance given to the fluid flowing between the blade rows vibrating with a certain phase difference. It becomes possible to provide the information in an ideal form.
This is completely different from conventional vibration experiments in which vibration responses are observed, and enables vibration experiments with controlled responses.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は減衰を含む振動系の加振力と応答を説
明する説明図、第2図は加振力と応答信号間の加
振周波数に対する位相変化を示した特性図、第3
図は本発明に係る構造物の多点加振方法に用いら
れる装置を、3個の点を加振する実施例で示すブ
ロツク図、第4図はクロツクとそれを計数して得
られる数列の説明図、第5図は本発明の実施例に
おいて、D/A変換して得られた位相差を有する
3個の正弦波を示す波形図、第6図は構造物の例
として翼車に取り付けられた翼を示す斜視図、第
7図は加振信号と応答信号及び位相関係を示す波
形図である。 41…パルス発生器、42A…基準カウンタ、
42B及び42C…従属カウンタ、3A乃至3C
…メモリ、4…任意位相多信号発生装置、5A乃
至5C…D/A変換器、6A乃至6C…レベル調
整器、7A乃至7C…加振器、8…構造物振動
系、9A乃至9C…検出素子及びその増幅器、1
0…位相修正処理装置、101A及び101C…
位相計、102A乃至102C…演算制御部、
CP…クロツクパルス、TP…同期パルス、S100B
及びS100C…計数初期値指定信号(修正指令信
号)、S500A乃至S500C…加振信号。
Fig. 1 is an explanatory diagram explaining the excitation force and response of the vibration system including damping, Fig. 2 is a characteristic diagram showing the phase change between excitation force and response signal with respect to excitation frequency, and Fig. 3
The figure is a block diagram showing an example of the device used in the multi-point vibration method for a structure according to the present invention, which vibrates three points, and Figure 4 shows a clock and a sequence of numbers obtained by counting the clock. An explanatory diagram, FIG. 5 is a waveform diagram showing three sine waves having a phase difference obtained by D/A conversion in an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a waveform diagram showing three sine waves having a phase difference obtained by D/A conversion. FIG. 7 is a perspective view showing a wing that has been rotated, and FIG. 7 is a waveform diagram showing an excitation signal, a response signal, and a phase relationship. 41...Pulse generator, 42A...Reference counter,
42B and 42C...dependent counters, 3A to 3C
...Memory, 4...Arbitrary phase multi-signal generator, 5A to 5C...D/A converter, 6A to 6C...Level adjuster, 7A to 7C...Exciter, 8...Structural vibration system, 9A to 9C...Detection element and its amplifier, 1
0... Phase correction processing device, 101A and 101C...
Phase meter, 102A to 102C... Arithmetic control unit,
CP…Clock pulse, TP…Synchronization pulse, S 100 B
and S 100 C...counting initial value designation signal (correction command signal), S 500 A to S 500 C...excitation signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 いくつかの弾性体構造物をそれぞれ複数の点
で加振する加振装置において、 各々の時刻において1つ以上の数列を発生さ
せ、該数列によつて1つ以上のメモリにおける
アドレスを指定して該メモリに予め記憶してお
いたデータを読み出すと共に、修正指令が与え
られると修正数列を発生し、当該修正数列によ
つて所定のメモリに予め記憶しておいたデータ
を読み出す任意位相多信号発生装置と、 この装置から読み出されたデータをD/A変
換器によりそれぞれ位相差を有する2つ以上の
アナログ信号に変換し、該アナログ信号に応じ
て前記弾性体構造物の複数個所を加振する加振
器と、 加振を受ける前記弾性体構造物に各々設けた
検出素子からその弾性体構造物の振動応答信号
を取り込み、これら信号のうち基準となる加振
点の応答信号と、それ以外の応答信号との間の
位相を計測して初期設定位相からの位相ずれを
算出し、当該算出結果を基に該位相ずれを修正
した修正数列を前記任意位相多信号発生装置に
発生させるための修正指令を形成する位相修正
処理装置とを備え、 前記位相修正処理装置は、前記任意位相多信
号発生装置に入力する前記修正指令を形成する
ほかに前記アナログ信号のレベルを修正するレ
ベル修正信号を形成し、このレベル修正信号に
より前記アナログ信号のレベルを調整するレベ
ル調整装置を前記D/A変換器と前記加振器と
の間に設け、 前記修正指令に基づいて読み出されたデータ
のアナログ信号を前記レベル修正信号によつて
調整することにより、前記弾性体構造物の複数
の点に対して振動応答に一定の位相差及び応答
レベルを有する形態にし、前記構造物の弾性体
としての固有の振動応答を打消して加振できる
ようにしたことを特徴とする構造物の多点加振
装置。
[Claims] 1. In a vibration device that vibrates several elastic structures at a plurality of points, one or more number sequences are generated at each time, and one or more number sequences are generated by the number sequence. Specify an address in the memory to read out the data pre-stored in the memory, and when a modification command is given, generate a modified number sequence, and use the modified number sequence to read the data pre-stored in the predetermined memory. an arbitrary phase multi-signal generating device that reads out the data; and a D/A converter converts the data read out from this device into two or more analog signals each having a phase difference, and converts the elastic body structure according to the analog signal into two or more analog signals each having a phase difference. A vibration exciter that excites multiple parts of an object and a detection element provided on each of the elastic structures subjected to vibration capture vibration response signals of the elastic structure, and among these signals, an excitation signal that serves as a reference is captured. The phase between the response signal of the point and the other response signals is measured to calculate the phase shift from the initial setting phase, and based on the calculation result, a modified sequence in which the phase shift is corrected is applied to the arbitrary phase multiplier. a phase correction processing device that forms a correction command to be generated by the signal generation device, the phase correction processing device not only forms the correction command to be input to the arbitrary phase multi-signal generation device, but also processes the analog signal. A level adjustment device is provided between the D/A converter and the vibrator to form a level correction signal for correcting the level and adjust the level of the analog signal using the level correction signal, based on the correction command. By adjusting the analog signal of the data read out by the level correction signal, the vibration response has a constant phase difference and response level with respect to a plurality of points of the elastic body structure. A multi-point vibration excitation device for a structure, characterized in that the vibration response inherent to the structure as an elastic body is cancelled.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5793227A (en) * 1980-12-01 1982-06-10 Hitachi Ltd Method and apparatus for applying vibration having arbitrary difference in phase

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5793227A (en) * 1980-12-01 1982-06-10 Hitachi Ltd Method and apparatus for applying vibration having arbitrary difference in phase

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