JPH07225175A - 構造物と振動特性計測用の加振・制動システム - Google Patents
構造物と振動特性計測用の加振・制動システムInfo
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- JPH07225175A JPH07225175A JP6015484A JP1548494A JPH07225175A JP H07225175 A JPH07225175 A JP H07225175A JP 6015484 A JP6015484 A JP 6015484A JP 1548494 A JP1548494 A JP 1548494A JP H07225175 A JPH07225175 A JP H07225175A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 上下振動モードとピッチ振動モードでの制動
力を独立して可変でき、自由に設定でき、それ故に測定
の作業能率を高めることのできる、構造物の振動特性計
測用の加振・制動システムを提供する 【構成】 構造物の互いに異なる２つの位置にそれぞれ
１つの加振器４1,４2 を機械的に連結し、各加振器４1,
４2 の入力接続端子１０1′, １０1″, １０2′, １
０2″に電源より駆動電流を入力して上記構造物に並進
変位と回転変位を加えることができ、前記入力接続端子
を電源から切り離し、これ等の入力接続端子に制動用の
抵抗を接続して加振器４1,４2 に制動力を加えることの
でき、両加振器４1,４2 の同極の入力接続端子の間にそ
れぞれ１つの抵抗ＲA を接続し、異極の入力接続端子間
にそれぞれ１つの抵抗ＲB を接続する。
力を独立して可変でき、自由に設定でき、それ故に測定
の作業能率を高めることのできる、構造物の振動特性計
測用の加振・制動システムを提供する 【構成】 構造物の互いに異なる２つの位置にそれぞれ
１つの加振器４1,４2 を機械的に連結し、各加振器４1,
４2 の入力接続端子１０1′, １０1″, １０2′, １
０2″に電源より駆動電流を入力して上記構造物に並進
変位と回転変位を加えることができ、前記入力接続端子
を電源から切り離し、これ等の入力接続端子に制動用の
抵抗を接続して加振器４1,４2 に制動力を加えることの
でき、両加振器４1,４2 の同極の入力接続端子の間にそ
れぞれ１つの抵抗ＲA を接続し、異極の入力接続端子間
にそれぞれ１つの抵抗ＲB を接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、構造物の振動特性を
調べるため、構造物に所望の振動を加えたり、振動に対
して可変制動力を加えることのできる加振・制動システ
ムに関する。
調べるため、構造物に所望の振動を加えたり、振動に対
して可変制動力を加えることのできる加振・制動システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、長大橋の建設が盛んである。この
ような長大橋の設計に当たっては、その橋の目的、建設
する橋の周囲の地形との整合性、およびこの橋の上を走
行する車両の動荷重等を計算に入れて機械的な安定性を
保証することが必要である。その外、このような長大橋
は気候、天候に対しても機械的に充分に安定で、どんな
気象条件の下でも橋としての機能を失わない高い信頼性
を有する必要がある。風の影響を受けて橋が崩壊するこ
とも知られている。例えば、タコマ橋（アメリカ／コロ
ラド川）の事故は特に有名である。吊橋、斜張橋等が採
用されている長大橋を設計するには、現在では想定され
得る風の影響を全て事前に調査することが必要不可欠で
ある。風によって空力的な力が橋に作用し、振動を発生
する。この振動が減衰しない場合、橋の崩壊が起こる。
機械的および空力的に安定な橋を建設するには、適当な
構造を採用してどんな気象条件の下でも振動を減衰させ
る必要がある。
ような長大橋の設計に当たっては、その橋の目的、建設
する橋の周囲の地形との整合性、およびこの橋の上を走
行する車両の動荷重等を計算に入れて機械的な安定性を
保証することが必要である。その外、このような長大橋
は気候、天候に対しても機械的に充分に安定で、どんな
気象条件の下でも橋としての機能を失わない高い信頼性
を有する必要がある。風の影響を受けて橋が崩壊するこ
とも知られている。例えば、タコマ橋（アメリカ／コロ
ラド川）の事故は特に有名である。吊橋、斜張橋等が採
用されている長大橋を設計するには、現在では想定され
得る風の影響を全て事前に調査することが必要不可欠で
ある。風によって空力的な力が橋に作用し、振動を発生
する。この振動が減衰しない場合、橋の崩壊が起こる。
機械的および空力的に安定な橋を建設するには、適当な
構造を採用してどんな気象条件の下でも振動を減衰させ
る必要がある。
【０００３】この種の機械的特性の調査では、実際の橋
を小型化した模型を風洞内に置き、この模型に適当な風
を当てて、その振動特性、安定性等を定量的に計測し
て、使用に耐える実際の橋を判定する。ここで、図１を
参照しながら、この種の測定で採用されている従来技術
による加振・制動システムを説明する。
を小型化した模型を風洞内に置き、この模型に適当な風
を当てて、その振動特性、安定性等を定量的に計測し
て、使用に耐える実際の橋を判定する。ここで、図１を
参照しながら、この種の測定で採用されている従来技術
による加振・制動システムを説明する。
【０００４】先ず、実際の橋を所定の比率で縮小した橋
の模型１を作製し、この模型１の長手方向の両端の中心
軸線の位置に連結ロッド２A,２A′の一端を連結し、他
端にそれぞれ軸線に垂直な向きの支持アーム２B,２B′
を固定連結する。この支持アーム２B の両端にそれぞれ
一対の支持バネ３1,３1′および３2,３2′を接続する。
同様に、支持アーム２B′の両端にそれぞれ一対の支持
バネ３3,３3′および３4,３4′を接続し、模型１を水平
中吊り状態に支持する。この場合、模型１をその側面に
風が当たるように支持し、４対の支持バネ３1,３1′〜
３4,３4′を風洞外に置く。更に、橋の模型１の長手方
向の中央部分の軸線方向に垂直な両端にそれぞれ細い線
材５1,５2 （例えば、ピアノ線）を介して固設されれた
加振器４1,４2 の可動片を連結する。この種の加振器
は、外部電源（図示せず）から供給される駆動電流をこ
の加振器４1,４2 の入力接続端子１０1′, １０1″およ
び１０2′, １０2″に導入すると、可動片が電気機械的
に変位する変換器である。つまり、この種の加振器は電
動移動コイル式の変換器で可動片に永久磁石を有し、本
体である固定子内にこの永久磁石に磁力を与える磁界発
生コイルを内蔵しているトランスデューサである。もち
ろん、これ等の加振器４1,４2 も風洞外に設置する。
の模型１を作製し、この模型１の長手方向の両端の中心
軸線の位置に連結ロッド２A,２A′の一端を連結し、他
端にそれぞれ軸線に垂直な向きの支持アーム２B,２B′
を固定連結する。この支持アーム２B の両端にそれぞれ
一対の支持バネ３1,３1′および３2,３2′を接続する。
同様に、支持アーム２B′の両端にそれぞれ一対の支持
バネ３3,３3′および３4,３4′を接続し、模型１を水平
中吊り状態に支持する。この場合、模型１をその側面に
風が当たるように支持し、４対の支持バネ３1,３1′〜
３4,３4′を風洞外に置く。更に、橋の模型１の長手方
向の中央部分の軸線方向に垂直な両端にそれぞれ細い線
材５1,５2 （例えば、ピアノ線）を介して固設されれた
加振器４1,４2 の可動片を連結する。この種の加振器
は、外部電源（図示せず）から供給される駆動電流をこ
の加振器４1,４2 の入力接続端子１０1′, １０1″およ
び１０2′, １０2″に導入すると、可動片が電気機械的
に変位する変換器である。つまり、この種の加振器は電
動移動コイル式の変換器で可動片に永久磁石を有し、本
体である固定子内にこの永久磁石に磁力を与える磁界発
生コイルを内蔵しているトランスデューサである。もち
ろん、これ等の加振器４1,４2 も風洞外に設置する。
【０００５】このような配置で計測を行うには、先ず支
持バネ３1,３1′〜３4,３4′の取付位置を適当に調節し
て、風向き（矢印Ａ）に対して橋の模型１を適当な仰角
となるように配置し、所定強度の風を吹き付ける。次い
で、加振器４1,４2 に駆動電流を供給して模型１に所定
周波数の振動を与える。この振動が一定の振幅に達した
ら、駆動電流用の導線を両加振器４1,４2 の入力接続端
子１０1′, １０1″および１０2′, １０2″から切り離
し、これ等の入力接続端子に制動用抵抗を接続し、加振
器４1,４2 を一種の制動器として働かせて模型1 の振動
に制動を加える。これ等の種々の振動状態、つまり、定
常振動状態および減衰振動状態の下で、模型の運動を逐
一測定するため、例えば支持アーム２B の両脇の適当な
ところにそれぞれ１つのマーカーあるいは検出用の鏡６
A,６B を設けて置き、このマーカー６A,６B を、例えば
光学計測装置（図示せず）から放射される光を用いて観
測し、両マーカー６A,６B の変位を測定する。こうして
模型の振動状態を計測できる。マーカーはもちろん必要
に応じて橋の模型１自体に直接取り付けることもでき
る。
持バネ３1,３1′〜３4,３4′の取付位置を適当に調節し
て、風向き（矢印Ａ）に対して橋の模型１を適当な仰角
となるように配置し、所定強度の風を吹き付ける。次い
で、加振器４1,４2 に駆動電流を供給して模型１に所定
周波数の振動を与える。この振動が一定の振幅に達した
ら、駆動電流用の導線を両加振器４1,４2 の入力接続端
子１０1′, １０1″および１０2′, １０2″から切り離
し、これ等の入力接続端子に制動用抵抗を接続し、加振
器４1,４2 を一種の制動器として働かせて模型1 の振動
に制動を加える。これ等の種々の振動状態、つまり、定
常振動状態および減衰振動状態の下で、模型の運動を逐
一測定するため、例えば支持アーム２B の両脇の適当な
ところにそれぞれ１つのマーカーあるいは検出用の鏡６
A,６B を設けて置き、このマーカー６A,６B を、例えば
光学計測装置（図示せず）から放射される光を用いて観
測し、両マーカー６A,６B の変位を測定する。こうして
模型の振動状態を計測できる。マーカーはもちろん必要
に応じて橋の模型１自体に直接取り付けることもでき
る。
【０００６】上記の配置では、２種の振動モードを発生
させることができる。即ち、両方の加振器４1,４2 が全
く同一の機能と性能を有し、同相の駆動電流で駆動され
ていれば、軸線に対する両加振点の距離が等しいため、
模型１は上下方向に往復振動する。これに反して、加振
器４1,４2 が逆相の駆動電流で駆動されていれば、同様
な理由により模型１は軸線周りに捩じれ振動、所謂ピッ
チング振動を行う。実際には上下／ピッチング振動の連
成振動が生じる。橋の安定性を判定するには、種々の風
を種々の仰角で模型１に加えている条件の下で、両方の
振動モードあるいは連成振動モードに対して加振器４1,
４2 を制動状態にして振動の推移を調べる。その場合、
この系の制動の程度（減衰率）を可変するため、以下に
説明するように、各加振器４1,４2 に外付けの制動用抵
抗を接続する。検査する振動は通常 0.1〜 30 Hzの範囲
で、風や制動の強さに関する種々の条件下で振動が減衰
するのか、漸次増大するのか、あるいは長期間持続した
ままであるかを実験的に調べる。
させることができる。即ち、両方の加振器４1,４2 が全
く同一の機能と性能を有し、同相の駆動電流で駆動され
ていれば、軸線に対する両加振点の距離が等しいため、
模型１は上下方向に往復振動する。これに反して、加振
器４1,４2 が逆相の駆動電流で駆動されていれば、同様
な理由により模型１は軸線周りに捩じれ振動、所謂ピッ
チング振動を行う。実際には上下／ピッチング振動の連
成振動が生じる。橋の安定性を判定するには、種々の風
を種々の仰角で模型１に加えている条件の下で、両方の
振動モードあるいは連成振動モードに対して加振器４1,
４2 を制動状態にして振動の推移を調べる。その場合、
この系の制動の程度（減衰率）を可変するため、以下に
説明するように、各加振器４1,４2 に外付けの制動用抵
抗を接続する。検査する振動は通常 0.1〜 30 Hzの範囲
で、風や制動の強さに関する種々の条件下で振動が減衰
するのか、漸次増大するのか、あるいは長期間持続した
ままであるかを実験的に調べる。
【０００７】次に、両方の振動モードの制動状態での駆
動方法を図２を用いて説明する。図２ａの回路は両方の
加振器４1,４2 の駆動電流入力端（図示せず）を短絡し
た状態で、しかもそれぞれ付属する入力接続端子１
０1′，１０1″および１０2′，１０2″を介して接続さ
れた２つの抵抗Ｒ1 と１つの抵抗Ｒ2 で構成されてい
る。この場合、機械的振動を電気により発生していた加
振器４1,４2 の電気・機械変換部は、今度は可動片の永
久磁石の運動により励磁コイルに電圧を誘起する機械・
電気変換部となり一種の発電機のような作用をするの
で、それを記号Ｎにして表す。この発電機Ｎの供給する
電力は外付け抵抗Ｒ1,Ｒ2 で消費される電力から逆算出
できる。
動方法を図２を用いて説明する。図２ａの回路は両方の
加振器４1,４2 の駆動電流入力端（図示せず）を短絡し
た状態で、しかもそれぞれ付属する入力接続端子１
０1′，１０1″および１０2′，１０2″を介して接続さ
れた２つの抵抗Ｒ1 と１つの抵抗Ｒ2 で構成されてい
る。この場合、機械的振動を電気により発生していた加
振器４1,４2 の電気・機械変換部は、今度は可動片の永
久磁石の運動により励磁コイルに電圧を誘起する機械・
電気変換部となり一種の発電機のような作用をするの
で、それを記号Ｎにして表す。この発電機Ｎの供給する
電力は外付け抵抗Ｒ1,Ｒ2 で消費される電力から逆算出
できる。
【０００８】このような結線回路で加振器４1,４2 が互
いに同相の関係で入力端を短絡された場合（上下振動モ
ードの減衰状態）、図２ｂの等価回路の作用と同等であ
る。つまり、各加振器４1 または４2 の消費する電力Ｗ
P はそれぞれ左かたは右の分割閉鎖回路のみ考えるだけ
でよいので、 ＷP ＝Ｅ1 2/(Ｒ1＋ 2Ｒ2) となる。ここで、以後、各抵抗の抵抗値を便宜上その抵
抗に付けた参照符号とする。また、Ｅ1 は各加振器４1
または４2 に生じるその時の出力電圧である。
いに同相の関係で入力端を短絡された場合（上下振動モ
ードの減衰状態）、図２ｂの等価回路の作用と同等であ
る。つまり、各加振器４1 または４2 の消費する電力Ｗ
P はそれぞれ左かたは右の分割閉鎖回路のみ考えるだけ
でよいので、 ＷP ＝Ｅ1 2/(Ｒ1＋ 2Ｒ2) となる。ここで、以後、各抵抗の抵抗値を便宜上その抵
抗に付けた参照符号とする。また、Ｅ1 は各加振器４1
または４2 に生じるその時の出力電圧である。
【０００９】これに反して、同じ結線回路にあって加振
器４1,４2 が互いに逆相の関係で入力端を短絡した場合
（ピッチ振動モードの減衰状態）、Ｅ2 ＝−Ｅ1 である
ため、抵抗Ｒ2 には電流が流れない。従って、各加振器
４1 または４2 の消費電力Ｗ A はそれぞれ ＷA ＝ (Ｅ1−Ｅ2)2/2Ｒ1 ＝ 2Ｅ1 2/Ｒ1 となる。
器４1,４2 が互いに逆相の関係で入力端を短絡した場合
（ピッチ振動モードの減衰状態）、Ｅ2 ＝−Ｅ1 である
ため、抵抗Ｒ2 には電流が流れない。従って、各加振器
４1 または４2 の消費電力Ｗ A はそれぞれ ＷA ＝ (Ｅ1−Ｅ2)2/2Ｒ1 ＝ 2Ｅ1 2/Ｒ1 となる。
【００１０】結局、上下振動モードでの制動力は抵抗Ｒ
1 とＲ2 で決まるが、ピッチ振動モードでの制動力は抵
抗Ｒ1 だけで決まる。実際の試験では、風力と仰角に関
して種々の条件下で、上下振動モードとピッチ振動モー
ドが複合する連成振動をそれぞれ種々の周波数と種々の
振幅に関して調べる必要がある。このような膨大な測定
を行うに際して、両振動モードでの制動力を可変するに
は可変すべき抵抗が両モードで異なるため、その都度再
調整する必要があり、非常に煩雑で作業能率が極めて悪
い。
1 とＲ2 で決まるが、ピッチ振動モードでの制動力は抵
抗Ｒ1 だけで決まる。実際の試験では、風力と仰角に関
して種々の条件下で、上下振動モードとピッチ振動モー
ドが複合する連成振動をそれぞれ種々の周波数と種々の
振幅に関して調べる必要がある。このような膨大な測定
を行うに際して、両振動モードでの制動力を可変するに
は可変すべき抵抗が両モードで異なるため、その都度再
調整する必要があり、非常に煩雑で作業能率が極めて悪
い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上に説明した従来技術
に見られる難点に鑑み、この発明の課題は、上下振動モ
ードとピッチ振動モードでの制動力を独立して可変で
き、自由に設定でき、それ故に測定の作業能率を高める
ことのできる、冒頭に述べた種類の加振・制動システム
を提供することにある。
に見られる難点に鑑み、この発明の課題は、上下振動モ
ードとピッチ振動モードでの制動力を独立して可変で
き、自由に設定でき、それ故に測定の作業能率を高める
ことのできる、冒頭に述べた種類の加振・制動システム
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、構造物の互いに異なる２つの位置にそれぞれ１
つの加振器４1,４2 を機械的に連結し、各加振器４1,４
2 の入力接続端子１０ 1′, １０1″, １０2′, １０2″
に電源より駆動電流を入力して上記構造物に並進変位と
回転変位を加えることができ、前記入力接続端子を電源
から切り離し、これ等の入力接続端子に制動用の抵抗を
接続して加振器４1,４2 に制動力を加えることができ、
前記加振器４1,４2 が互いに等しい電気・機械変換能力
を有し、両加振器４1,４2 の同極の入力接続端子の間に
それぞれ１つの抵抗Ｒ4,Ｒ5を接続し、異極の入力接続
端子間にそれぞれ１つの抵抗Ｒ6,Ｒ7 を接続している、
構造物の振動特性計測用の加振・制動システムによって
解決されている。
により、構造物の互いに異なる２つの位置にそれぞれ１
つの加振器４1,４2 を機械的に連結し、各加振器４1,４
2 の入力接続端子１０ 1′, １０1″, １０2′, １０2″
に電源より駆動電流を入力して上記構造物に並進変位と
回転変位を加えることができ、前記入力接続端子を電源
から切り離し、これ等の入力接続端子に制動用の抵抗を
接続して加振器４1,４2 に制動力を加えることができ、
前記加振器４1,４2 が互いに等しい電気・機械変換能力
を有し、両加振器４1,４2 の同極の入力接続端子の間に
それぞれ１つの抵抗Ｒ4,Ｒ5を接続し、異極の入力接続
端子間にそれぞれ１つの抵抗Ｒ6,Ｒ7 を接続している、
構造物の振動特性計測用の加振・制動システムによって
解決されている。
【００１３】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を好適実施例
に基づきより詳しく説明する。この発明による加振・制
動システムを制動状態で使用するには、２つの加振器４
1,４2 の入力接続端子１０1′，１０1″および１
０2′，１０2″に図３のように循環閉鎖する配置の２つ
の抵抗Ｒ4,Ｒ5 および交差接続する配置の２つの抵抗Ｒ
6,Ｒ7 を接続する。上下振動モードとピッチング振動モ
ードの制動状態の場合での各加振器４1 または４2 の供
給電力は、図１の従来の技術の装置で説明した手順と同
一の手順で解析できる。
に基づきより詳しく説明する。この発明による加振・制
動システムを制動状態で使用するには、２つの加振器４
1,４2 の入力接続端子１０1′，１０1″および１
０2′，１０2″に図３のように循環閉鎖する配置の２つ
の抵抗Ｒ4,Ｒ5 および交差接続する配置の２つの抵抗Ｒ
6,Ｒ7 を接続する。上下振動モードとピッチング振動モ
ードの制動状態の場合での各加振器４1 または４2 の供
給電力は、図１の従来の技術の装置で説明した手順と同
一の手順で解析できる。
【００１５】上下振動モードでは加振器４1,４2 の変換
器Ｎの発生電圧が互いに同相（Ｅ1＝Ｅ2 ）であるた
め、電流は抵抗Ｒ4 とＲ5 を流れず、抵抗Ｒ6 とＲ7 を
流れる。従って、消費電力ＷH は ＷH ＝ 4Ｅ1 2/(Ｒ6＋Ｒ7） となる。
器Ｎの発生電圧が互いに同相（Ｅ1＝Ｅ2 ）であるた
め、電流は抵抗Ｒ4 とＲ5 を流れず、抵抗Ｒ6 とＲ7 を
流れる。従って、消費電力ＷH は ＷH ＝ 4Ｅ1 2/(Ｒ6＋Ｒ7） となる。
【００１６】これに反して、ピッチング振動モードでは
加振器４1,４2 の変換器Ｎの発生電圧が互いに逆相（Ｅ
1 ＝−Ｅ2 ）であるため、電流は抵抗Ｒ6 とＲ7 を流れ
ず、抵抗Ｒ4 とＲ5 を流れる。従って、消費電力ＷP は ＷP ＝ 4Ｅ1 2/(Ｒ4＋Ｒ5） となる。
加振器４1,４2 の変換器Ｎの発生電圧が互いに逆相（Ｅ
1 ＝−Ｅ2 ）であるため、電流は抵抗Ｒ6 とＲ7 を流れ
ず、抵抗Ｒ4 とＲ5 を流れる。従って、消費電力ＷP は ＷP ＝ 4Ｅ1 2/(Ｒ4＋Ｒ5） となる。
【００１７】上下振動とピッチング振動を含む連成振動
モードで励起した後、制動状態に移行させた場合、各加
振器４1,４2 の制動状態を全く独立した状態で調整でき
る。何故なら、上に求めた両方の振動モードでの消費電
力ＷH,ＷP を互いに無関係な抵抗Ｒ6,Ｒ7 および抵抗Ｒ
4,Ｒ5 で決めることができるからである。従って、上で
説明した従来技術に見られる加振器４1,４2 の制動力の
可変で煩雑な調整の問題を完全に排除できる。
モードで励起した後、制動状態に移行させた場合、各加
振器４1,４2 の制動状態を全く独立した状態で調整でき
る。何故なら、上に求めた両方の振動モードでの消費電
力ＷH,ＷP を互いに無関係な抵抗Ｒ6,Ｒ7 および抵抗Ｒ
4,Ｒ5 で決めることができるからである。従って、上で
説明した従来技術に見られる加振器４1,４2 の制動力の
可変で煩雑な調整の問題を完全に排除できる。
【００１８】更に、この発明による他の有利な構成で
は、抵抗Ｒ4 とＲ5 および抵抗Ｒ6 とＲ7 をそれぞれ同
じ値にする。つまりＲ4 ＝Ｒ5 ＝ＲA およびＲ6 ＝Ｒ7
＝ＲBとすると（図４参照）、消費電力を更に簡単な
式、 ＷH ＝ 2Ｅ1 2/ＲB および ＷP ＝ 2Ｅ1 2/ＲA で表すことができ、それに応じて可変すべき抵抗の種類
も２種に低減できる。
は、抵抗Ｒ4 とＲ5 および抵抗Ｒ6 とＲ7 をそれぞれ同
じ値にする。つまりＲ4 ＝Ｒ5 ＝ＲA およびＲ6 ＝Ｒ7
＝ＲBとすると（図４参照）、消費電力を更に簡単な
式、 ＷH ＝ 2Ｅ1 2/ＲB および ＷP ＝ 2Ｅ1 2/ＲA で表すことができ、それに応じて可変すべき抵抗の種類
も２種に低減できる。
【００１９】以上の説明では、煩雑を避けるため、図面
に示した抵抗をいずれも固定抵抗で表示した。しかし、
実際には制動力を広範囲に変える必要があるため、どの
抵抗も１個の可変抵抗か、あるいは直列に接続された各
１個の固定抵抗と可変抵抗で構成する。
に示した抵抗をいずれも固定抵抗で表示した。しかし、
実際には制動力を広範囲に変える必要があるため、どの
抵抗も１個の可変抵抗か、あるいは直列に接続された各
１個の固定抵抗と可変抵抗で構成する。
【００２０】この発明による更に有利な他の構成では、
図３の抵抗結線回路で２つの可変抵抗ＲA および２つの
可変抵抗ＲB をそれぞれ１個の二連可変抵抗器で構成す
れば、抵抗調整が一回の操作ですみ、両方の抵抗の設定
値を確実に決めることができる。従って、測定作業の操
作性が著しく向上する。
図３の抵抗結線回路で２つの可変抵抗ＲA および２つの
可変抵抗ＲB をそれぞれ１個の二連可変抵抗器で構成す
れば、抵抗調整が一回の操作ですみ、両方の抵抗の設定
値を確実に決めることができる。従って、測定作業の操
作性が著しく向上する。
【００２１】ここに、最後に述べた最も有利なこの発明
の加振・制動システムの総合回路を図５に示す。両加振
器４1,４2 に駆動電流を流す電源は、発振ユニット２
０，駆動出力回路２２1,２２2 および調節可変部を暗示
する抵抗Ｒ0 を有する非均衡調整回路２４とで構成され
ている。発振ユニット２０に付属する周波数調節部ＲFQ
と振幅調整部ＲAMP を適当に調節して、発振ユニット２
０から所望周波数と所望振幅の振動電圧を発生する。発
振ユニット２０の上記出力電圧を一方で駆動出力回路２
２1 に直接導入し、他方で非均衡調整回路２４を経由し
て発振ユニット２０の出力とは異なる値の出力を駆動出
力回路２２2 に導入する。両駆動出力回路２２1,２２2
で電圧を駆動電流に変換してスイッチＳＷを介して、対
応する加振器４1,４2 の入力接続端子１０1′，１０1″
および１０2′，１０2″に導入する。この場合、非均衡
回路２４では、調節可変部を調節して、例えば駆動出力
回路２２1 に送る電圧と同じ電圧で同相または逆相にし
たり、電圧値を変えてアンバランスな電圧に可変でき
る。
の加振・制動システムの総合回路を図５に示す。両加振
器４1,４2 に駆動電流を流す電源は、発振ユニット２
０，駆動出力回路２２1,２２2 および調節可変部を暗示
する抵抗Ｒ0 を有する非均衡調整回路２４とで構成され
ている。発振ユニット２０に付属する周波数調節部ＲFQ
と振幅調整部ＲAMP を適当に調節して、発振ユニット２
０から所望周波数と所望振幅の振動電圧を発生する。発
振ユニット２０の上記出力電圧を一方で駆動出力回路２
２1 に直接導入し、他方で非均衡調整回路２４を経由し
て発振ユニット２０の出力とは異なる値の出力を駆動出
力回路２２2 に導入する。両駆動出力回路２２1,２２2
で電圧を駆動電流に変換してスイッチＳＷを介して、対
応する加振器４1,４2 の入力接続端子１０1′，１０1″
および１０2′，１０2″に導入する。この場合、非均衡
回路２４では、調節可変部を調節して、例えば駆動出力
回路２２1 に送る電圧と同じ電圧で同相または逆相にし
たり、電圧値を変えてアンバランスな電圧に可変でき
る。
【００２２】加振状態では、スイッチＳＷにより駆動出
力回路２２1,２２2 をそれぞれ加振器４1,４2 に接続し
て、電力を加振器４1,４2 に導入する。制動状態に移る
には、スイッチＳＷを切り換え、各加振器４1,４2 の入
力接続端子１０1′，１０1″および１０2′，１０2″を
可変制動抵抗ＲA,ＲB に接続する。
力回路２２1,２２2 をそれぞれ加振器４1,４2 に接続し
て、電力を加振器４1,４2 に導入する。制動状態に移る
には、スイッチＳＷを切り換え、各加振器４1,４2 の入
力接続端子１０1′，１０1″および１０2′，１０2″を
可変制動抵抗ＲA,ＲB に接続する。
【００２３】以上、風洞中の橋の模型を例として振動特
性を調べる加振・制動システムを説明した。しかし、こ
のシステムを他の構造物、例えば実際の橋、建物等に直
接連結し、並進運動と回転運動を含む振動特性を調べる
ことできることは言うまでもない。
性を調べる加振・制動システムを説明した。しかし、こ
のシステムを他の構造物、例えば実際の橋、建物等に直
接連結し、並進運動と回転運動を含む振動特性を調べる
ことできることは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による加
振・制動系を使用すると、上下振動モードとピッチ振動
モードに対する制動力を独立に自由に可変できるので、
多種の条件下で行われる構造物の振動安定性に関する試
験を能率良く実行できる。
振・制動系を使用すると、上下振動モードとピッチ振動
モードに対する制動力を独立に自由に可変できるので、
多種の条件下で行われる構造物の振動安定性に関する試
験を能率良く実行できる。
【図１】橋の機械的強度を計測する場合に一般的に採用
される風洞試験の測定器具の配置図である。
される風洞試験の測定器具の配置図である。
【図２】加振器の制動特性を可変する従来の技術による
加振・制動システムの抵抗結線図（ａ）およびこの回路
を解析し易くして等価回路図（ｂ）である。
加振・制動システムの抵抗結線図（ａ）およびこの回路
を解析し易くして等価回路図（ｂ）である。
【図３】加振器の制動特性を可変するこの発明による加
振・制動システムの抵抗結線図である。
振・制動システムの抵抗結線図である。
【図４】加振器の制動特性を可変するこの発明による加
振・制動システムの有利な抵抗結線図である。
振・制動システムの有利な抵抗結線図である。
【図５】この発明による加振・制動システムの総合結線
図である。
図である。
１ 模型 ２A,２A ′ 連結ロッド ２B,２B ′ 支持アーム ３1 〜３4,３1′〜３4′ 支持バネ ４1,４2 加振器 ５1,５2 連結線材 ６A,６B マーカー １０1′, １０1″, １０2′, １０2″ 入力接続端子 Ｒ1 〜Ｒ7，ＲA,ＲB 制動可変用抵抗 ＳＷ 切換スイッチ ２０ 発振ユニット ２２1,２２2 駆動出力回路 ２４ 非均衡調節回路
Claims (5)
- 【請求項１】 構造物の互いに異なる２つの位置にそれ
ぞれ１つの加振器（４1,４2 ）を機械的に連結し、各加
振器（４1,４2 ）の入力接続端子（１０1′, １０1″,
１０2′, １０2″）に電源より駆動電流を入力して上記
構造物に並進変位と回転変位を加えることができ、前記
入力接続端子を電源から切り離し、可変制動用抵抗を接
続して加振器（４1,４2 ）に制動力を与えることのでき
る、構造物の振動特性計測用の加振・制動システムにお
いて、 前記加振器（４1,４2 ）が互いに等しい電気・機械変換
能力を有し、両加振器（４1,４2 ）の同極の入力接続端
子の間にそれぞれ１つの抵抗（Ｒ4,Ｒ5 ）を接続し、異
極の入力接続端子間にそれぞれ１つの抵抗（Ｒ6,Ｒ7 ）
を接続していることを特徴とする加振・制動システム。 - 【請求項２】 同極の可変制動用抵抗（Ｒ4,Ｒ5 ）は同
一抵抗値（ＲA ）であり、異極の可変制動用抵抗（Ｒ6,
Ｒ7 ）も同一抵抗値（ＲB ）であることを特徴とする請
求項１に記載の加振・制動システム。 - 【請求項３】 対の可変制動用抵抗（Ｒ4,Ｒ5 およびＲ
6,Ｒ7 ）はそれぞれ１個の二連可変抵抗で構成されてい
ることを特徴とする請求項２に記載の加振・制動システ
ム。 - 【請求項４】 前記構造物は風洞内に支持バネ（３1 〜
３4,３1′〜３4′）で支持された橋の模型（１）であ
り、加振器（４1,４2 ）は模型（１）の長手方向の中央
に連結線材（５1,５2 ）を介して連結されていることを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加振・
制動システム。 - 【請求項５】 前記加振器（４1,４2 ）は永久磁石を有
する可動片と、この永久磁石に磁力を加える磁界発生コ
イルを内蔵する本体とから成る電動移動式変換器である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
加振・制動システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015484A JP2662500B2 (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | 構造物と振動特性計測用の加振・制動システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015484A JP2662500B2 (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | 構造物と振動特性計測用の加振・制動システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07225175A true JPH07225175A (ja) | 1995-08-22 |
| JP2662500B2 JP2662500B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=11890077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6015484A Expired - Lifetime JP2662500B2 (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | 構造物と振動特性計測用の加振・制動システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662500B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107529616A (zh) * | 2017-08-04 | 2018-01-02 | 天津大学 | 一种适用于流致振动试验的变阻尼装置及方法 |
| CN113551887A (zh) * | 2020-04-07 | 2021-10-26 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 车载二自由度电磁阻尼线圈地面测试系统及方法 |
-
1994
- 1994-02-09 JP JP6015484A patent/JP2662500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107529616A (zh) * | 2017-08-04 | 2018-01-02 | 天津大学 | 一种适用于流致振动试验的变阻尼装置及方法 |
| CN107529616B (zh) * | 2017-08-04 | 2023-08-25 | 天津大学 | 一种适用于流致振动试验的变阻尼装置及方法 |
| CN113551887A (zh) * | 2020-04-07 | 2021-10-26 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 车载二自由度电磁阻尼线圈地面测试系统及方法 |
| CN113551887B (zh) * | 2020-04-07 | 2023-07-11 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 车载二自由度电磁阻尼线圈地面测试系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2662500B2 (ja) | 1997-10-15 |
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