JPH11230850A - Testing device and method - Google Patents

Testing device and method

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JPH11230850A
JPH11230850A JP10030836A JP3083698A JPH11230850A JP H11230850 A JPH11230850 A JP H11230850A JP 10030836 A JP10030836 A JP 10030836A JP 3083698 A JP3083698 A JP 3083698A JP H11230850 A JPH11230850 A JP H11230850A
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和弘 梅北
Toshihiko Horiuchi
敏彦 堀内
Yasuyuki Momoi
康行 桃井
Masahiko Inoue
雅彦 井上
Takao Konno
隆雄 今野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To execute a vibration test even when a nonlinear element is included at a numerical modeling part by generating a control signal for a driving means with a boundary point response with a sample as a target value. SOLUTION: A known outer force is calculated in a predetermined step (i), a counterforce from a sample part 201 that is measured by a counterforce sensor 118 is collected, and a counterforce ff1 being applied to the numerical modeling part is calculated. Then, a counterforce ff2 for generating a nonlinear element within the numerical modeling part is calculated based on a response displacement pf2 of the nonlinear element within the numerical modeling part. According to the result, a vibration response vector (x) at the numerical modeling part in a step i+1 is calculated. According to the result, a vibration response pf1 of the boundary point with the sample part 201 at time i+1 is calculated, and a command value 107 to an actuator controller 106 for vibrating the sample part 201 is calculated with the response pf1 as a target value. Also, the vibration response pf2 of the nonlinear element within the numeric modeling part in a step x+1 is calculated and outputted from the vector x calculation result.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の振動試験
を行うための試験装置およびその方法に係わり、特に構
造物の一部分のみの振動試験と他の部分の振動応答数値
解析を実時間で組み合わせて行う試験装置およびその方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a test apparatus and method for performing a vibration test on a structure, and more particularly to a vibration test for only a part of a structure and a numerical analysis of a vibration response of another part in real time. The present invention relates to a test apparatus and a method for performing the test in combination.

【0002】[0002]

【従来の技術】構造物の振動試験を行う際には、従来振
動台を用いた試験がよく用いられてきた。また、対象構
造物が大型になり、振動台の積載限界を超えてしまう場
合には、縮小モデルを用いた振動台試験や部分モデルを
用いた振動台試験が行われていた。しかし、非線形構造
物など相似則が成立しにくい構造物や、周辺構造物との
振動の連成が大きな構造物においては、前記縮小モデル
を用いた振動台試験や部分モデルを用いた振動台試験は
精度の悪いものになる可能性があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a vibration test is performed on a structure, a test using a vibration table is often used. Further, when the target structure becomes large and exceeds the loading limit of the shaking table, a shaking table test using a reduced model or a shaking table test using a partial model has been performed. However, in a structure such as a nonlinear structure in which the similarity rule is hardly established or a structure having a large coupling of vibration with the surrounding structure, a shaking table test using the reduced model or a shaking table test using the partial model is used. Could be inaccurate.

【0003】これを解決するために、構造物の一部分
(以下、供試体部と呼ぶ)のみのアクチュエータによる
振動試験と、他の部分の数値モデルに対する振動応答数
値解析とを実時間で組み合わせて行う構造物の振動試験
(以下、実時間ハイブリッド振動試験と呼ぶ)方法が特
開平5−10846号に記載されている。
In order to solve this problem, a vibration test using an actuator of only a part of a structure (hereinafter, referred to as a specimen) and a vibration response numerical analysis of a numerical model of another part are performed in real time. A method of a vibration test of a structure (hereinafter, referred to as a real-time hybrid vibration test) is described in JP-A-5-10846.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】実時間ハイブリッド振
動試験においては、振動応答数値解析を行うために、対
象部分(以下、数値モデル化部と呼ぶ)を数値モデル化
し、振動応答方程式を解く必要がある。ここで、数値モ
デル化部の中に、変位に対し非線形な剛性を示す非線型
剛性要素や、速度に対し非線型な減衰を示す非線形減衰
要素(以下、これらをまとめて非線形要素と呼ぶ)が含
まれる場合の振動応答方程式(以下、非線型振動応答方
程式と呼ぶ)は、数値モデル化部の中に非線形要素を含
まず線形要素のみの場合の振動応答方程式(以下、線型
振動応答方程式と呼ぶ)に比べ、収束演算を繰り返す必
要のある場合もあり、その求解に要する時間は大きく増
加する。従って、実時間で数値モデル化部の振動応答解
析を高速に行う必要のある実時間ハイブリッド振動試験
に、このような非線形要素を含む数値モデル化部を設定
することは困難であった。
In the real-time hybrid vibration test, in order to perform a vibration response numerical analysis, it is necessary to numerically model a target portion (hereinafter referred to as a numerical modeling section) and solve a vibration response equation. is there. Here, a nonlinear stiffness element that exhibits nonlinear stiffness with respect to displacement and a nonlinear damping element that exhibits nonlinear decay with respect to velocity (hereinafter collectively referred to as nonlinear elements) are included in the numerical modeling unit. The vibration response equation when included (hereinafter referred to as non-linear vibration response equation) is the vibration response equation when only the linear element is not included in the numerical modeling unit (hereinafter referred to as linear vibration response equation). ), It may be necessary to repeat the convergence operation in some cases, and the time required to obtain the solution greatly increases. Therefore, it has been difficult to set a numerical modeling unit including such a non-linear element in a real-time hybrid vibration test that requires high-speed vibration response analysis of the numerical modeling unit in real time.

【0005】本発明の目的は、前記実時間ハイブリッド
振動試験において、数値モデル化部に非線形要素を含む
場合でも、振動試験が実行可能な試験装置および方法を
提供することにある。
[0005] It is an object of the present invention to provide a test apparatus and method capable of executing a vibration test in the real-time hybrid vibration test even when the numerical modeling unit includes a nonlinear element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、評価対象物の
一部分をなす実物または模型を供試体としてこれを駆動
するための駆動手段と、該駆動手段に生じる前記供試体
からの反力を第1反力として測定するための反力測定手
段と、評価対象物の前記供試体以外の部分を第1の部分
及び第2の部分に分けてそれぞれを第1及び第2数値化
モデルとしたときに、前記反力測定手段により測定され
た第1反力から前記第1数値化モデルに加えられる反力
を算出するための第1の計算手段と、前記第2数値化モ
デルの応答に対して当該第2数値化モデルが生じる反力
を第2反力として算出するための第2の計算手段と、前
記第1及び第2の計算手段により算出された第1及び第
2の反力と与えられた外力とから前記第1数値化モデル
の応答を算出するための第3の計算手段と、該手段の計
算結果から前記供試体との境界点の応答を算出するため
の第4の計算手段と、該手段により算出された境界点の
応答を目標値として前記駆動手段への制御信号を生成
し、これを前記駆動手段へ出力するための第5の計算手
段と、前記第3の計算手段により算出された応答から前
記第2数値化モデルの応答を算出してこれを前記第2の
計算手段へ出力するための第6の計算手段と、前記第
1、第2、第3、第4、第5、及び第6の計算手段によ
る処理がサイクリックに実行されるように制御するため
の制御手段と、を備えたことを特徴とする試験装置を開
示する。
According to the present invention, there is provided a driving means for driving a real object or a model which is a part of an evaluation object as a test object, and a reaction force generated from the test object in the driving means. A reaction force measuring means for measuring as a first reaction force, and a portion other than the test piece of the object to be evaluated is divided into a first portion and a second portion, and each is defined as a first and a second numerical model. A first calculating unit for calculating a reaction force applied to the first digitized model from the first reaction force measured by the reaction force measuring unit; and a response to the response of the second digitized model. A second calculation means for calculating a reaction force generated by the second numerical model as a second reaction force; and a first and second reaction force calculated by the first and second calculation means. Calculating a response of the first numerical model from the applied external force; Third calculating means for calculating the response of the boundary point with the specimen from the calculation result of the means, and the response of the boundary point calculated by the means as a target value. Fifth calculating means for generating a control signal to the driving means and outputting the control signal to the driving means, and calculating a response of the second digitized model from a response calculated by the third calculating means The sixth calculating means for outputting the result to the second calculating means, and the processing by the first, second, third, fourth, fifth and sixth calculating means are cyclically performed. A test device comprising: a control unit for performing control so as to be executed.

【0007】また、本発明は、評価対象物の前記供試体
以外の部分を、前記第1の部分及び第2の部分に分割
し、かつ前記第2の部分を表す前記第2数値化モデルで
用いる定数を生成するための数値化モデル分割指定手段
を具備したことを特徴とする試験装置を開示する。
[0007] The present invention also provides a second numerical model which divides a portion other than the specimen of the object to be evaluated into the first portion and the second portion and represents the second portion. Disclosed is a test apparatus including a numerical model division designation unit for generating a constant to be used.

【0008】また、本発明は、前記第1ないし第6の計
算手段を複数のプロセッサで構成すると共に、前記第2
の計算手段を構成するプロセッサが作動中に、前記第2
以外の計算手段を構成するプロセッサが並列動作するよ
うに構成したことを特徴とする試験装置を開示する。
Further, according to the present invention, the first to sixth calculation means are constituted by a plurality of processors, and
While the processor constituting the calculating means is operating, the second
A test apparatus characterized in that processors constituting other calculation means are configured to operate in parallel.

【0009】また、本発明は、前記第2の部分が、応答
とこれに対する反力との関係が非線形である要素を含む
部分であることを特徴とする試験装置を開示する。
The present invention also discloses a test apparatus, wherein the second part is a part including an element in which a relationship between a response and a reaction force to the response is non-linear.

【0010】また、本発明は、評価対象物を、その一部
分をなす実物またはその模型からなる実モデル部と残り
の部分とに分け、前記残りの部分は数値モデル化し、前
記実モデル部の加振試験と前記数値モデル化した部分の
振動応答計算とを実時間で組み合わせて行うことによ
り、評価対象物の全体の振動応答を求める試験装置にお
いて、数値モデルを表示するための表示手段と、数値モ
デルに含まれる要素であって、当該要素の応答と当該要
素が発生する反力とが非線形の関係を有する非線形要素
を前記表示手段により表示された数値モデル上で指定す
るためのポインティング手段と、該手段により指定され
た非線形要素の前記数値化モデル上の位置を示す位置情
報を作成するための位置情報作成手段と、前記非線形要
素の応答と反力との関係を示すモデルと前記位置情報作
成手段により作成された位置情報とを用いて前記数値モ
デル化した部分の振動応答計算を行う計算手段とを有し
たことを特徴とする試験装置を開示する。
Further, according to the present invention, the object to be evaluated is divided into a real model part or a real model part thereof and a remaining part, and the remaining part is numerically modeled. A display device for displaying a numerical model in a test apparatus that obtains an overall vibration response of an evaluation object by performing a vibration test and a vibration response calculation of the numerically modeled part in real time, Pointing means for specifying a non-linear element having a non-linear relationship between the response of the element and the reaction force generated by the element on the numerical model displayed by the display means, Position information creating means for creating position information indicating the position of the nonlinear element specified by the means on the digitized model; and a response information and a reaction force of the nonlinear element. It discloses a test apparatus characterized by having a calculating means for performing a vibration response calculation of the numerical modeling portion using the position information created by the model and the position information creating means for indicating the engagement.

【0011】また、本発明は、評価対象物の一部分をな
す実物または模型を供試体とし、評価対象物の前記供試
体以外の部分を第1の部分及び第2の部分に分けてそれ
ぞれを数値モデル化して第1及び第2数値化モデルと
し、前記供試体を駆動したときに生じる第1反力を測定
してこれから前記第1数値化モデルに加えられる反力を
算出する第1の演算を実行し、前記第2数値化モデルの
応答に対して当該第2数値化モデルが生じる反力を第2
反力として算出する第2の演算を実行し、前記第1及び
第2の演算により算出された第1及び第2の反力と与え
られた外力とから前記第1数値化モデルの応答を算出す
る第3の演算を実行し、該第3の演算結果から前記供試
体との境界点の応答を算出する第4の演算を実行し、該
第4の演算により算出された境界点の応答を目標値とし
て前記供試体を駆動し、前記第3の演算により算出され
た応答から前記第2数値化モデルの応答を算出してこれ
を前記第2の演算で用いるようにする第5の演算を実行
し、さらに前記第1、第2、第3、第4、及び第5の演
算がサイクリックに実行されるように制御して評価対象
物の試験を行うようにしたことを特徴とする試験方法を
開示する。
Further, according to the present invention, a real object or a model forming a part of an object to be evaluated is used as a specimen, and a portion other than the above-mentioned specimen of the object to be evaluated is divided into a first portion and a second portion, and each is numerically divided. The first calculation is performed by modeling the first and second digitized models to measure the first reaction force generated when the specimen is driven and calculating the reaction force applied to the first digitized model from the measured first reaction force. Executing the reaction force generated by the second numerical model with respect to the response of the second numerical model
Executing a second calculation for calculating the reaction force, and calculating a response of the first numerical model from the first and second reaction forces calculated by the first and second calculations and the applied external force; A third operation to calculate the response of the boundary point with the specimen from the third operation result, and calculate the response of the boundary point calculated by the fourth operation. A fifth operation is performed in which the specimen is driven as a target value, a response of the second numerical model is calculated from the response calculated by the third operation, and the response is used in the second operation. And performing a test on the evaluation object by controlling the first, second, third, fourth, and fifth operations to be performed cyclically. A method is disclosed.

【0012】更に、本発明は、評価対象物を、その一部
分をなす実物またはその模型からなる実モデル部と残り
の部分とに分け、前記残りの部分は数値モデル化し、前
記実モデル部の加振試験と前記数値モデル化した部分の
振動応答計算とを実時間で組み合わせて行うことによ
り、評価対象物の全体の振動応答を求めるようにした試
験方法において、数値モデルに含まれる要素であって、
当該要素の応答と当該要素が発生する反力とが非線形の
関係を有する非線形要素を表示手段に表示した数値モデ
ル上でポインティングデバイスにより指定し、その指定
された各非線形要素の前記数値化モデル上の他の要素と
の位置関係を示す位置情報を前記数値化モデルから作成
し、前記非線形要素の応答と反力との関係を示すモデル
と前記位置情報とを用いて前記数値モデル化した部分の
振動応答計算を行うようにしたことを特徴とする試験方
法を開示する。
Further, according to the present invention, the object to be evaluated is divided into a real model part or a real model part thereof and a remaining part, and the remaining part is converted into a numerical model. By performing the vibration test and the vibration response calculation of the numerically modeled portion in real time in combination with each other, an element included in the numerical model in a test method for obtaining the overall vibration response of the evaluation object. ,
A non-linear element having a non-linear relationship between the response of the element and the reaction force generated by the element is specified by a pointing device on a numerical model displayed on the display means, and the specified numerical model of each specified nonlinear element is displayed on the numerical model. The position information indicating the positional relationship with the other elements is created from the digitized model, and the model indicating the relationship between the response of the nonlinear element and the reaction force and the position information are used for the numerically modeled part. A test method characterized by performing a vibration response calculation is disclosed.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。なお、以下の説明では、{}で囲まれた記
号はベクトルを、<>で囲まれた記号はマトリックス
を、それぞれ表記するものとする。例えばベクトルaは
{a}、マトリックスBは、<B>と表記するものとす
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. Note that, in the following description, symbols enclosed by {} represent vectors, and symbols enclosed by <> represent a matrix. For example, the vector a is expressed as {a}, and the matrix B is expressed as <B>.

【0014】図2は、実時間ハイブリッド振動試験の評
価対象の一例を示しており、質量m1、ばね要素k1、
減衰要素c1が1つの自由度系を、質量m2、ばね要素
k2、減衰要素c2 がもう1つの自由度系をなしてい
る。ここでばね要素k1を供試体部201とし、アクチ
ュエータによる振動実験を行い、残りの要素から成る数
値モデル化部202は計算機でシミュレートする。今、
<M>、<C>、<K>をそれぞれ数値モデル化部の質
量マトリックス、減衰マトリックス、剛性マトリックス
とし、{x}を数値モデルの基礎(試供体をのせる台)
に対する相対変位ベクトル、{p}を地震などによる外
力ベクトル、{ff}を数値モデルと実物モデルの境界
点に発生する力(以下、反力と呼ぶ)のベクトルとす
る。従来技術が対象としていた線形要素のみから成る評
価対象の場合、前記の各マトリックス<M>、<C>、
<K>は定数であり、数値モデル化部の運動方程式は、
FIG. 2 shows an example of an object to be evaluated in the real-time hybrid vibration test, in which a mass m1, a spring element k1,
The damping element c1 forms one degree of freedom system, and the mass m2, the spring element k2, and the damping element c2 form another degree of freedom system. Here, the spring element k1 is used as the specimen 201, a vibration experiment is performed by an actuator, and the numerical modeling unit 202 including the remaining elements is simulated by a computer. now,
<M>, <C>, and <K> are the mass matrix, damping matrix, and stiffness matrix of the numerical modeling unit, respectively, and {x} is the basis of the numerical model (the stage on which the sample is placed).
, {P} is an external force vector due to an earthquake or the like, and {ff} is a vector of a force (hereinafter referred to as a reaction force) generated at a boundary point between the numerical model and the real model. In the case of an evaluation target consisting only of linear elements, which has been targeted by the prior art, each of the matrices <M>, <C>,
<K> is a constant, and the equation of motion of the numerical modeling unit is

【数1】 とかける。ここで、反力{ff}は加振実験により計測
し、これを外力として(数1)を解いて微小時間Δt後
の振動応答{x}を計算し、このうち境界点の変位(以
下、加振点変位と呼ぶ){pf}を目標値としてアクチ
ュエータを駆動してこの変位を供試体部201に加え、
この変形に対する反力{ff}を計測する。以上を繰り
返し実施することより、構造物全体の振動応答が評価で
きる。
(Equation 1) And multiply. Here, the reaction force {ff} is measured by a vibration experiment, and this is used as an external force to solve (Equation 1) to calculate a vibration response {x} after a short time Δt. The actuator is driven by setting {pf} as a target value, and this displacement is added to the specimen 201.
The reaction force {ff} to this deformation is measured. By repeating the above, the vibration response of the entire structure can be evaluated.

【0015】上記の(数1)の解法としては、<M>、
<C>、<K>が定数であるので、例えば、中央差分法
を用いて解くことができる。その結果は
As a solution of the above (Equation 1), <M>,
Since <C> and <K> are constants, they can be solved using, for example, the central difference method. The result is

【数2】 (Equation 2)

【数3】 となる。ここで{xb}は現時刻の各ノード変位、{x
bb}はΔt時間前の各ノード変位、<FI> は反力
方向マトリックス、{ff}は反力、<AI>は加速度
入力方向マトリックス、{a}は入力加速度ベクトル、
{x}はΔt時間後の各ノード変位、{pf}は供試体
部に与えるべき加振変位ベクトル、<XO>は変位出力
方向マトリックスである。 即ち、<FI>{ff}
は、反力{ff}により{x}の成分に働く力を示し、
<AI>{a}は入力加速度{a}により{x}の各成
分に働く力(即ち、入力加速度による外力)を示し、<
XO>{x}は変位{x}によりもたらされる{pf}
の各成分を示す。
(Equation 3) Becomes Where {xb} is the displacement of each node at the current time, {xb
bb} is the displacement of each node before the time Δt, <FI> is the reaction force direction matrix, {ff} is the reaction force, <AI> is the acceleration input direction matrix, {a} is the input acceleration vector,
{X} is the displacement of each node after the time Δt, {pf} is the excitation displacement vector to be given to the specimen, and <XO> is the displacement output direction matrix. That is, <FI> {ff}
Indicates the force acting on the component of {x} by the reaction force {ff},
<AI> {a} indicates a force acting on each component of {x} by the input acceleration {a} (that is, an external force due to the input acceleration).
XO> {x} is {pf} caused by displacement {x}
Are shown.

【0016】(数1)〜(数3)は一般式であるが、図
2の2自由度系に図示のような一方向加振を与えたとき
には、供試体部201からの反力をff1とすれば、
(数2),(数3)において、
(Equation 1) to (Equation 3) are general formulas. When a two-degree-of-freedom system shown in FIG. 2 is subjected to a unidirectional vibration as shown in FIG. 2, the reaction force from the specimen 201 is ff1. given that,
In (Equation 2) and (Equation 3),

【数4】 (Equation 4)

【数5】 (Equation 5)

【数6】 (Equation 6)

【数7】 (Equation 7)

【数8】 (Equation 8)

【数9】 (Equation 9)

【数10】 (Equation 10)

【数11】 [Equation 11]

【数12】 とおけばよい。(Equation 12) It is good.

【0017】以上(数3)〜(数12)による数値モデ
ル化部の解法は線形要素を対象としているが、非線形要
素の時はこのままでは解析できない。そこで、図2に示
す1方向の加振を与える2自由度系を振動応答評価対象
と考え、数値モデル化部202のバネ要素k2が非線形
要素であり、他の要素が線形要素である場合を考える。
この場合、本発明では、(数2)、(数3)において、
反力ベクトル{ff}、加振変位ベクトル{pf}の次
元を非線形要素数分拡張する。いまの場合、非線形要素
数は1であるから、上記のベクトル{ff}、{pf}
をそれぞれ1×1行列から、2×1行列に拡張する。こ
れに伴い、行列<FI>も2×1行列から2×2行列に
拡張し、行列<XO>も1×2行列から2×2行列に拡
張する。すなわち、(数2)、(数3)の各ベクトルや
マトリックスを、(数4)〜(数12)に代わって
The solution of the numerical modeling unit according to (Equation 3) to (Equation 12) is directed to a linear element, but cannot be analyzed as it is for a nonlinear element. Therefore, a two-degree-of-freedom system which gives a one-way excitation shown in FIG. 2 is considered as a vibration response evaluation object, and a case where the spring element k2 of the numerical modeling unit 202 is a non-linear element and the other elements are linear elements. Think.
In this case, in the present invention, in (Equation 2) and (Equation 3),
The dimensions of the reaction force vector {ff} and the excitation displacement vector {pf} are extended by the number of nonlinear elements. In this case, since the number of nonlinear elements is one, the above vectors {ff}, {pf}
Are respectively extended from a 1 × 1 matrix to a 2 × 1 matrix. Accordingly, the matrix <FI> is also expanded from the 2 × 1 matrix to the 2 × 2 matrix, and the matrix <XO> is also expanded from the 1 × 2 matrix to the 2 × 2 matrix. That is, the vectors and matrices of (Equation 2) and (Equation 3) are replaced with (Equation 4) to (Equation 12).

【数13】 (Equation 13)

【数14】 [Equation 14]

【数15】 (Equation 15)

【数16】 (Equation 16)

【数17】 [Equation 17]

【数18】 (Equation 18)

【数19】 [Equation 19]

【数20】 (Equation 20)

【数21】 とする。ここで、拡張したベクトル{pf}の2行1列
要素pf2は、非線形要素k2に発生する振動応答変位で
あり、拡張したベクトル{ff}の2行1列要素ff2
は非線形要素k2が、振動応答変位pf2に対して発生す
る反力である。従って、拡張された、<FI>{ff}
は、供試体からの反力と非線形要素k2からの反力との
両方を反映した結果、{x}の各成分に働く力を示し、
<XO>{x}は変位{x}によりもたらされる{p
f}の各成分を示す。従って、振動応答変位pf2に対
して、非線形要素k2の特性に応じて非線形要素k2の発
生する反力ff2の計算を行い、これを(数2)に代入
することにより次の時刻の{x}を算出することができ
る。即ち、非線形要素k2の特性に応じて、非線形要素
k2の振動応答変位pf2に対して、非線形要素k2の発
生する反力ff2を反力モデル化しておき、このモデル
に従って、振動応答変位pf2に対して、非線形要素k2
の発生する反力ff2の計算を行う。
(Equation 21) And Here, the 2-row, 1-column element pf2 of the expanded vector {pf} is a vibration response displacement generated in the nonlinear element k2, and the 2-row, 1-column element ff2 of the expanded vector {ff}
Is a reaction force generated by the nonlinear element k2 with respect to the vibration response displacement pf2. Therefore, the expanded <FI> {ff}
Indicates the force acting on each component of {x} as a result of reflecting both the reaction force from the specimen and the reaction force from the nonlinear element k2,
<XO> {x} is {p} caused by displacement {x}
Each component of f} is shown. Therefore, for the vibration response displacement pf2, the reaction force ff2 generated by the nonlinear element k2 is calculated according to the characteristic of the nonlinear element k2, and this is substituted into (Equation 2) to obtain {x} at the next time. Can be calculated. That is, the reaction force ff2 generated by the nonlinear element k2 is modeled in response to the vibration response displacement pf2 of the nonlinear element k2 according to the characteristics of the nonlinear element k2, and the vibration response displacement pf2 is calculated according to this model. And the nonlinear element k2
Is calculated.

【0018】図1は、上記した本発明の試験方法の手順
をフローチャートで示したもので、制御装置101に、
本発明の特徴とするアルゴリズム102が搭載されてい
る。制御装置101には、アルゴリズム102の計算を
行う時刻間隔の管理を行う手段103が搭載されてい
る。アルゴリズム102の実行に当たっては、次の準備
が必要である。この準備作業を図2の例に即して説明す
ると、評価対象物の一部分を実物または模型を用いた供
試体部201とし、その供試体部201をアクチュエー
タ105により加振できるようにした実試験部119を
用意しておく。また評価対象物の他の部分である数値モ
デル化部202を、線形要素である質量m1、m2、減
衰要素c1、c2から成る第1の部分と、非線形要素で
あるk2の第2の部分に分ける。そして第1の部分を第
1の数値モデルとしてモデル化し、前記第2の部分は、
少なくとも1つの要素(k2)を備え、この各要素の応
答を第2の応答(pf2)とし、この第2の応答にそれ
ぞれ対応して前記第2の部分の各要素が発生する各反力
を第2の反力(ff2)としたとき、前記第2の応答
と、前記第2の反力との関係を示す少なくとも1つのモ
デルを第2の数値モデルとしてモデル化しておく。こう
して準備が終わると次の1)〜7)に示すアルゴリズム
102の処理が実行される。
FIG. 1 is a flowchart showing the procedure of the above-described test method of the present invention.
The algorithm 102 which is a feature of the present invention is installed. The control device 101 is equipped with a means 103 for managing time intervals for calculating the algorithm 102. To execute the algorithm 102, the following preparations are required. This preparatory work will be described with reference to the example of FIG. 2. An actual test in which a part of the object to be evaluated is used as a test part 201 using a real object or a model, and the test part 201 can be excited by the actuator 105 A unit 119 is prepared. Further, the numerical modeling unit 202, which is another part of the evaluation object, is divided into a first part consisting of masses m1 and m2 which are linear elements and damping elements c1 and c2, and a second part which is k2 which is a nonlinear element. Separate. Then, the first part is modeled as a first numerical model, and the second part is
At least one element (k2) is provided, and the response of each element is referred to as a second response (pf2). Each reaction force generated by each element of the second portion corresponding to the second response is When a second reaction force (ff2) is set, at least one model indicating a relationship between the second response and the second reaction force is modeled as a second numerical model. When the preparation is completed in this way, the processing of the algorithm 102 shown in the following 1) to 7) is executed.

【0019】1)事前に定められているステップiにお
ける既知の外力を算出する(ステップ110)。この方
法として、例えば、事前に定められている入力加速度
{a}を収集し、これに基づき入力加速度による外力を
算出する方法をとってもよい。
1) The known external force in step i determined in advance is calculated (step 110). As this method, for example, a method of collecting a predetermined input acceleration {a} and calculating an external force due to the input acceleration based on the collected input acceleration {a} may be adopted.

【0020】2)反力センサ118により計測した供試
体部201からの反力の収集を行い(ステップ11
6)、供試体部104から数値モデル化部に加わる反力
ff1を計算する (ステップ111)。
2) The reaction force from the specimen 201 measured by the reaction sensor 118 is collected (step 11).
6) The reaction force ff1 applied to the numerical modeling unit from the specimen unit 104 is calculated (step 111).

【0021】3)数値モデル部内の非線形要素の応答変
位pf2をもとに、これに対応して数値モデル部内の非
線形要素の発生する反力ff2を、反力モデル(前記第
2の数値モデル)に従って計算する (ステップ11
2)。
3) Based on the response displacement pf2 of the non-linear element in the numerical model part, the reaction force ff2 generated by the non-linear element in the numerical model part is correspondingly calculated by the reaction force model (the second numerical model). (Step 11
2).

【0022】4)上記1)2)3)の結果より、(数
2))および(数13)〜(数21)に基づき(第1の
数値モデルに基づき)、ステップi+1における数値モ
デル化部の振動応答{x}を計算する (ステップ11
3)。
4) From the results of 1), 2) and 3) above, based on (Equation 2)) and (Equations 13) to (Equation 21) (based on the first numerical model), a numerical modeling unit in step i + 1 Calculate the vibration response {x} (step 11)
3).

【0023】5)上記4)の結果より、(数13)、
(数18)、(数19)及び(数20)に基づき、時刻
i+1における供試体部との境界点の振動応答pf1の
計算、出力を行い(ステップ114)、このpf1を目
標値として供試体を加振するアクチュエータコントロー
ラ106への指令値107を計算、出力する(ステップ
117)。
5) From the result of the above 4), (Equation 13)
Based on (Equation 18), (Equation 19) and (Equation 20), the vibration response pf1 at the boundary point with the specimen at time i + 1 is calculated and output (Step 114), and this pf1 is set as a target value. Calculates and outputs a command value 107 to the actuator controller 106 that excites (step 117).

【0024】6)上記4)の結果より、(数13)、
(数18)、(数19)、(数20)に基づき、ステッ
プi+1における数値モデル部内の非線形要素の振動応
答pf2の計算、出力を行う(ステップ115)。
6) From the result of 4), (Equation 13)
Based on (Equation 18), (Equation 19), and (Equation 20), calculation and output of the vibration response pf2 of the nonlinear element in the numerical model unit in step i + 1 are performed (step 115).

【0025】6)試験を終了する場合は計算処理を終了
し、終了しない場合は1)に戻る。
6) If the test is to be terminated, the calculation process is terminated; otherwise, the process returns to 1).

【0026】図3及び図4は、図1のステップ112で
用いる非線形要素モデルの例を示すものである。これら
の図において図2のモデルに対応して述べると、横軸の
応答というのは振動応答変位pf2であり、縦軸の反力
というのは非線形要素へ加えられる反力ff2である。
これらの非線形要素モデルは、計算機内で数式またはル
ックアップテーブルの形で用意しておく。なお図3はよ
く見られるヒステリシス特性であり、図4は、一般に近
似度は低下するが計算速度の速い折れ線近似したヒステ
リシス特性である。
FIGS. 3 and 4 show examples of the nonlinear element model used in step 112 of FIG. In these figures, corresponding to the model in FIG. 2, the response on the horizontal axis is the vibration response displacement pf2, and the reaction force on the vertical axis is the reaction force ff2 applied to the nonlinear element.
These nonlinear element models are prepared in a computer in the form of mathematical expressions or look-up tables. FIG. 3 shows a hysteresis characteristic which is often seen, and FIG. 4 shows a hysteresis characteristic obtained by a polygonal line approximation in which the degree of approximation generally decreases but the calculation speed is high.

【0027】以上に説明した本発明の試験方法による
と、非線形要素特性の計算が関与するのは図1のステッ
プ112のみであり、しかも後述するようにこのステッ
プと他のステップとは並列演算が容易に行える。従っ
て、従来のように非線形要素を含めた1つの非線形方程
式を解いていくのに比べて計算の高速化がはかれるの
で、試験の時間間隔を小さくでき、実時間ハイブリッド
振動試験の実現が容易となる。
According to the test method of the present invention described above, the calculation of the non-linear element characteristic is involved only in step 112 of FIG. 1, and as described later, this step and other steps are performed in parallel. Easy to do. Therefore, compared to solving a single nonlinear equation including a nonlinear element as in the related art, the calculation is speeded up, so that the test time interval can be reduced and the real-time hybrid vibration test can be easily realized. .

【0028】次に、上記では図2の評価対象の場合を例
に説明したが、供試体部に対する加振方向が1方向でな
く多方向である場合でも、(数2)、(数3)、(数1
3)〜(数21)は一般化座標で記述しているので、行
列、ベクトルの次元を増やすことによって容易に対応可
能である。このとき、複数のアクチュエータが供試体と
リンク機構を用いて接続されることもあるが、この場
合、処理ステップ111、116で、反力センサにより
計測した供試体部からの反力から数値モデル化部に加わ
る反力ff1を求める計算を行い、ステップ117で、
供試体部に与えるべき加振変位から、リンク機構を考慮
した各アクチュエータの変位目標値を算出し、これを目
標値として供試体を加振するアクチュエータのサーボコ
ントローラへの指令値を計算、出力することにより、対
応可能である。さらに、ステップ117にアクチュエー
タの遅れを補償する処理を追加してもよい。このとき、
アクチュエータの応答実現値の、アクチュエータの前記
変位目標値からの遅れを所定値以下に抑えることができ
る。さらに、アルゴリズム102を実時間で実行しても
よい。
Next, the case of the evaluation object in FIG. 2 has been described above as an example. However, even when the vibration direction with respect to the specimen is not one direction but multiple directions, (Equation 2) and (Equation 3) , (Equation 1
Since 3) to (Equation 21) are described using generalized coordinates, it can be easily handled by increasing the dimensions of matrices and vectors. At this time, a plurality of actuators may be connected to the specimen using a link mechanism. In this case, in processing steps 111 and 116, a numerical model is formed based on the reaction force from the specimen measured by the reaction force sensor. A calculation for obtaining the reaction force ff1 applied to the portion is performed, and in step 117,
From the excitation displacement to be applied to the specimen, a displacement target value of each actuator is calculated in consideration of the link mechanism, and the command value to the servo controller of the actuator that excites the specimen is calculated and output using the target value as the target value. By doing so, it is possible to respond. Further, processing for compensating for the delay of the actuator may be added to step 117. At this time,
The delay of the response realization value of the actuator from the displacement target value of the actuator can be suppressed to a predetermined value or less. Further, the algorithm 102 may be executed in real time.

【0029】また、数値モデル化部に含まれる非線形要
素の数が複数になった場合でも、ベクトル{ff}、
{pf}、マトリックス<FI>、<XO>の次元を拡
張することにより対応可能である。すなわち、複数の非
線形要素の複数の振動応答と、これに対応して発生する
複数の反力がある場合でも、本発明は成立する。同様
に、反力モデルが複数ある場合でも本発明は成立する。
Further, even when the number of nonlinear elements included in the numerical modeling unit becomes plural, the vector {ff},
This can be dealt with by extending the dimensions of {pf} and the matrices <FI> and <XO>. That is, the present invention is established even when there are a plurality of vibration responses of a plurality of non-linear elements and a plurality of reaction forces generated corresponding thereto. Similarly, the present invention is established even when there are a plurality of reaction force models.

【0030】さらに、図1において、供試体部との境界
における振動応答と、これが供試体部に与えられた場合
に、供試体部の発生する反力との関係を示すモデルを供
試体モデルとし、この供試体モデルを備え、前記供試体
モデルに基づき、制御装置101から入力された応答を
用いて、供試体部からこの応答に対して発生する反力を
計算し、制御装置101に出力する供試体模擬装置を実
試験部119の代わりに用い、ステップ117では、ス
テップ114より出力された供試体部との境界点の振動
応答pf1を、前記供試体模擬装置に出力する処理を行
い、前記供試体模擬装置の出力する反力をステップ11
6の収集する反力とすることにより、本発明は、実際の
供試体、アクチュエータ、アクチュエータコントロー
ラ、反力センサを用いなくても、構成でき、実現可能で
ある。
Further, in FIG. 1, a model showing a relationship between a vibration response at a boundary with the specimen and a reaction force generated by the specimen when the vibration response is given to the specimen is defined as a specimen model. And a reaction force generated in response to this response from the specimen unit using the response input from the control device 101 based on the specimen model, and output the calculated reaction force to the control device 101. In step 117, a test simulator is used in place of the actual test unit 119, and in step 117, the vibration response pf1 of the boundary point with the test unit output from step 114 is output to the test simulator. Step 11 calculates the reaction force output from the sample simulator.
The present invention can be configured and realized without using an actual specimen, an actuator, an actuator controller, and a reaction force sensor by using the collected reaction force of 6.

【0031】また、以上の実施の形態では、振動応答が
変位である場合の例を述べたが、応答は、変位、速度、
および加速度のいずれか、またはこれらの組み合わせで
あってもよい。また、非線形要素の反力モデル化を、変
位応答に対する発生する反力の形で行った例について述
べたが、非線形要素の応答に対する反力のモデル化にお
いて、応答は、変位、速度、および加速度のいずれか、
またはこれらの組み合わせであってもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the vibration response is a displacement has been described.
And any one of acceleration and acceleration or a combination thereof. In addition, the example in which the reaction force modeling of the nonlinear element is performed in the form of the reaction force generated for the displacement response has been described, but in the modeling of the reaction force for the response of the nonlinear element, the response includes displacement, velocity, and acceleration. One of
Alternatively, a combination of these may be used.

【0032】次に、図1に示したアルゴリズムを実行す
るための計算機について、その種々の構成法を以下に説
明する。まず、このための計算機は1つでもよいが、十
分な処理速度を実現するには複数のプロセッサで分担し
て処理を行うのがこのましい。図5は、アルゴリズム1
02をプロセッサA、プロセッサB、プロセッサCの3
台のプロセッサを用いて処理する方法の一例を示す。図
中の各処理の番号は、図1に示すアルゴリズム102中
の各処理ステップの番号である。図中点線で示したとこ
ろは、各プロセッサの担当する処理間の同期処理を示
す。ステップ110、111と116、112はそれぞ
れ並列処理可能であり、またステップ114、115も
同様である。従って、図5に示すような並列処理によっ
て、アルゴリズム102の処理時間を短縮することがで
きる。従って、実施の形態により、計算時刻間隔(以
下、計算時間刻みとよぶ)を短縮することが可能とな
り、試験精度を向上させることができる効果がある。
Next, various configurations of the computer for executing the algorithm shown in FIG. 1 will be described below. First, a single computer may be used for this purpose, but in order to realize a sufficient processing speed, it is preferable that the processing is shared among a plurality of processors. FIG. 5 shows algorithm 1
02 is 3 for processor A, processor B, and processor C
An example of a method of processing using one processor will be described. The number of each processing in the figure is the number of each processing step in the algorithm 102 shown in FIG. The dotted lines in the figure indicate the synchronization processing between the processes in charge of each processor. Steps 110 and 111 and 116 and 112 can be processed in parallel, respectively, and the same applies to steps 114 and 115. Therefore, the processing time of the algorithm 102 can be reduced by the parallel processing shown in FIG. Therefore, according to the embodiment, it is possible to shorten a calculation time interval (hereinafter, referred to as a calculation time step), and it is possible to improve a test accuracy.

【0033】図6は、アルゴリズム102をプロセッサ
A、プロセッサBの2台のプロセッサを用いて処理する
方法の一例を示す。図中の各処理の番号は図1に示すア
ルゴリズム102中の各処理ステップの番号である。図
中点線で示したところは、各プロセッサの担当する処理
間の同期処理を示す。この処理方法は、非線形を扱うス
テップ112が長い時間を要するときに有効であり、図
6に示すように並列処理によって、アルゴリズム102
の処理時間を短縮することができる。
FIG. 6 shows an example of a method of processing the algorithm 102 by using two processors, the processor A and the processor B. The number of each processing in the figure is the number of each processing step in the algorithm 102 shown in FIG. The dotted lines in the figure indicate the synchronization processing between the processes in charge of each processor. This processing method is effective when the step 112 dealing with nonlinearity takes a long time, and as shown in FIG.
Processing time can be shortened.

【0034】図7は、アルゴリズム102をプロセッサ
A、プロセッサB、プロセッサC、プロセッサDの4台
のプロセッサを用いて処理する方法の一例を示す。図中
の各処理の番号は図1に示すアルゴリズム102中の各
処理の番号である。図中点線で示したところは、各プロ
セッサの担当する処理間の同期処理を示す。ここで、図
7では処理ステップ112がさらに高負荷である場合の
例を示している。この一例としてたとえば、非線形要素
の数が2個になった場合、処理ステップ112を2個そ
れぞれの非線形要素の処理112(a)、112(b)
に分割し、これらの各処理は並列に処理可能であるか
ら、各々プロセッサC、プロセッサDに処理させてい
る。また、処理ステップ113はマトリックス演算であ
るから、例えば、いくつかの行ごとに分割することによ
り、並列に処理可能である。このように分割した処理
が、処理ステップ113(a)、113(b)、113
(c)、113(d)であり、これらの各処理をプロセ
ッサA、プロセッサB、プロセッサC、プロセッサDの
各々に処理させている。
FIG. 7 shows an example of a method of processing the algorithm 102 by using four processors A, B, C and D. The number of each process in the figure is the number of each process in the algorithm 102 shown in FIG. The dotted lines in the figure indicate the synchronization processing between the processes in charge of each processor. Here, FIG. 7 shows an example in which the processing step 112 has a higher load. As an example of this, for example, when the number of nonlinear elements becomes two, the processing step 112 is performed by processing each of the two nonlinear elements 112 (a) and 112 (b).
And each of these processes can be processed in parallel, so that the processors C and D respectively perform the processes. Further, since the processing step 113 is a matrix operation, it can be processed in parallel, for example, by dividing every several rows. The processing divided in this way is the processing steps 113 (a), 113 (b), 113
(C) and 113 (d), and each of these processes is processed by each of the processor A, the processor B, the processor C, and the processor D.

【0035】図8は、アルゴリズム102をプロセッサ
A、プロセッサB、の2台のプロセッサを用いて処理す
る方法の一例を示す。図中の各処理の番号は図1に示す
アルゴリズム102中の各処理ステップの番号である。
図中点線で示したところは、各プロセッサの担当する処
理間の同期処理を示す。この例では、アルゴリズム10
2中の処理ステップ112以外の処理ステップをプロセ
ッサAで処理し、処理ステップ112のみをプロセッサ
Bで処理している。この例では、処理ステップ113に
おいて、処理ステップ110、111、112の結果を
用いるため、処理ステップ113の開始までは、プロセ
ッサAとプロセッサBとは並列に動作可能である。この
例は、図6の場合のステップ114、115を同一プロ
セッサで処理するようにしたものに相当する。
FIG. 8 shows an example of a method of processing the algorithm 102 by using two processors, the processor A and the processor B. The number of each processing in the figure is the number of each processing step in the algorithm 102 shown in FIG.
The dotted lines in the figure indicate the synchronization processing between the processes in charge of each processor. In this example, algorithm 10
The processing steps other than the processing step 112 in 2 are processed by the processor A, and only the processing step 112 is processed by the processor B. In this example, since the results of the processing steps 110, 111, and 112 are used in the processing step 113, the processor A and the processor B can operate in parallel until the start of the processing step 113. This example corresponds to the case where steps 114 and 115 in the case of FIG. 6 are processed by the same processor.

【0036】以上の図5〜図8では、いくつかの並列処
理方法を説明したが、いずれも概略的に各プロセッサ間
の処理の関係を示している。実際には同期のとり方、各
処理ステップ間のデータの関係などを正確に定めておく
必要があるので、これを図8の処理方法を用いて次に詳
しく述べる。図11は、図8の処理方法をより詳しく示
したもので、処理ステップ112が高負荷の時に適した
ものである。これは例えば、非線形要素の数が複数個で
ある場合や、応答pf2と反力ff2との関係を示すモデ
ルに複雑な非線型要素モデルを採った場合などである。
In FIGS. 5 to 8 described above, several parallel processing methods have been described, but all of them schematically show the processing relationship between the processors. In practice, it is necessary to accurately determine the method of synchronization, the relationship of data between the processing steps, and the like. This will be described in detail below using the processing method of FIG. FIG. 11 shows the processing method of FIG. 8 in more detail, and is suitable when the processing step 112 is under a heavy load. This is, for example, the case where the number of nonlinear elements is plural, or the case where a complicated nonlinear element model is adopted as a model showing the relationship between the response pf2 and the reaction force ff2.

【0037】図11において、時刻ti、ti+1…は2つ
のプロセッサが同期していて、図1のアルゴリズム10
2が1巡したときの時刻である。それらの間隔ΔTは一
定で、その各タイムスロットを符号のSLi-1、SLi+1
…で示している。いま、タイムスロットSLi-1のステ
ップ115で算出された非線形要素の振動応答変位pf
2は、時刻tiでの変位であるので、これをpf2(i)
と示す。そうするとこの応答pf2(i)を入力とし
て、タイムスロットSLiのステップ112では応答p
f2(i)に対応する発生反力ff2(i)をプロセッサ
Bで算出する。この反力ff2(i)は、本来タイムス
ロットSLiにおける処理ステップ113に用いられる
べきものであるが、処理ステップ112の処理負荷が重
い場合は、この計算が間に合わないので、反力ff2
(i)は、タイムスロットSLi+1の処理ステップ11
3においてであり、時間ΔT分のずれを生じる。このず
れは、試験の誤差要因となるが、一方では並列処理によ
り計算時間刻みΔTを短縮可能で、時間刻みΔTを小さ
くするほどに誤差が減少できる効果がある。そして並列
処理により、総合的にみて試験精度を向上できるという
効果がある。
In FIG. 11, at times ti, ti + 1..., The two processors are synchronized and the algorithm 10 in FIG.
This is the time when 2 has made one round. The interval ΔT is constant, and each time slot is represented by the code SLi−1, SLi + 1.
... are indicated. Now, the vibration response displacement pf of the nonlinear element calculated in step 115 of time slot SLi-1
Since 2 is the displacement at time ti, this is called pf2 (i)
Is shown. Then, the response pf2 (i) is input, and in step 112 of the time slot SLi, the response p
The generated reaction force ff2 (i) corresponding to f2 (i) is calculated by the processor B. This reaction force ff2 (i) should be originally used in the processing step 113 in the time slot SLi. However, if the processing load of the processing step 112 is heavy, this calculation cannot be performed in time.
(I) is the processing step 11 of the time slot SLi + 1.
3, and a shift of time ΔT occurs. Although this deviation is a factor of an error in the test, on the other hand, the calculation time interval ΔT can be reduced by the parallel processing, and the error can be reduced as the time interval ΔT decreases. The parallel processing has an effect that the test accuracy can be improved comprehensively.

【0038】図11の説明では、プロセッサAによるス
テップ110の処理とプロセッサBによるステップ11
2の処理とが各タイムスロットの始点時刻ti、ti+1…
で同時に開始されるとしたが、この各処理の開始時刻は
必ずしも一致する必要はない。図12はこの開始時刻が
一致していない処理方法の例であり、プロセッサAのタ
イムスロットSLAi、SLAi+1…とプロセッサBのタ
イムスロットSLBi、SLBi+1…の位相がΔSだけず
れている場合である。この位相ずれΔSは負の値でもよ
く、タイムスロットSLBiに於けるステップ112の
処理が、タイムスロットSLAi-1に於けるステップ1
15の処理完了後に開始され、かつタイムスロットSL
Ai+1のステップ113開始時刻以前に終了しているよ
うに設定されていればよい。
In the description of FIG. 11, the processing of step 110 by processor A and the processing of step 11 by processor B
2 is the start time of each time slot ti, ti + 1 ...
At the same time, the start times of these processes do not necessarily have to coincide. FIG. 12 shows an example of a processing method in which the start times do not match each other, and the phases of the time slots SLAi, SLAi + 1... Of the processor A and the time slots SLBi, SLBi + 1. It is. This phase shift ΔS may be a negative value, and the processing in step 112 in the time slot SLBi is different from the processing in step 1 in the time slot SLAi-1.
15 which is started after the completion of the processing and the time slot SL
It suffices that the setting is made so as to end before the start time of step 113 of Ai + 1.

【0039】なお、図12では、2つのプロセッサA、
Bのタイムスロットの位相ずれΔSは一定としたが、こ
のためには両プロセッサ間でタイミング同期系が必要で
ある。しかしこれも、必ず一定である必要はない。即
ち、データフロー計算機のようにプロセッサAのステッ
プ115で応答pf2が算出されると、2つのプロセッ
サの共有メモリ上にフラグを立てて結果を格納し、用意
ができたことをプロセッサBに知らせる。プロセッサB
はこの共有メモリを常時チェックして、フラグを立てて
いるのを見つけるとステップ112の処理を開始する。
そしてその結果を同様の方法でプロセッサAに知らせる
というようにして双方のプロセッサ間で同期をとり処理
を行うことができる。なお、図11、12は2プロセッ
サで図8の処理方法を用いたときの詳細であるが、図5
〜図7の場合も同様であることは云うまでもない。
In FIG. 12, two processors A,
Although the phase shift ΔS of the time slot B is fixed, a timing synchronization system is required between the two processors. But again, this need not be constant. That is, when the response pf2 is calculated in step 115 of the processor A like a data flow computer, a flag is set on the shared memory of the two processors, the result is stored, and the processor B is notified that the preparation is completed. Processor B
Always checks this shared memory, and when it finds that the flag is set, starts the processing of step 112.
The result can be notified to the processor A in a similar manner, so that the processing can be performed with synchronization between the two processors. FIGS. 11 and 12 show details when the processing method of FIG. 8 is used with two processors.
It goes without saying that the same applies to the case of FIG.

【0040】図13は、図8のプロセッサBによる処理
方法を実行するための別の構成例で、特に図1に示した
処理方法に適した構成である。図13において、プロセ
ッサA1301とプロセッサB1302とはそれぞれD
/A変換器1303、信号線1307、A/D変換器1
304とD/A変換器1306、信号線1308、A/
D変換器1305を介して接続されており、2つのプロ
セッサ間の情報の伝達は、情報を一旦アナログ信号に変
換することにより行われている。振動試験装置等に用い
る計算機(プロセッサ)は、アクチュエータやセンサと
のインターフェースとしてアナログボートを有している
ことが多く、従って図13のA/D、D/A変換器を内
蔵していることが多い。このため、図13の構成は、こ
のような計算機を信号線で接続するだけで構成できる利
点がある。
FIG. 13 shows another configuration example for executing the processing method by the processor B in FIG. 8, and is particularly suitable for the processing method shown in FIG. In FIG. 13, a processor A 1301 and a processor B 1302
/ A converter 1303, signal line 1307, A / D converter 1
304, D / A converter 1306, signal line 1308, A /
It is connected via a D converter 1305, and the transmission of information between the two processors is performed by temporarily converting the information into an analog signal. Computers (processors) used for vibration test devices and the like often have an analog boat as an interface with actuators and sensors, and therefore, may have built-in A / D and D / A converters in FIG. Many. Therefore, the configuration in FIG. 13 has an advantage that such a computer can be configured only by connecting the computers with signal lines.

【0041】図14は、2プロセッサ構成の別の例を示
しており、2つのプロセッサ1401、1402間が通
信装置1403、1404を介して接続されている。本
構成の特徴は、例えば2つのプロセッサが別々のシステ
ムであるとき、特に離れているとき等に有効である。
FIG. 14 shows another example of a two-processor configuration, in which two processors 1401 and 1402 are connected via communication devices 1403 and 1404. The feature of this configuration is effective, for example, when the two processors are separate systems, particularly when they are separated from each other.

【0042】次に、図1に示したアルゴリズムの実行に
際しては、評価対象に応じた定数の設定が、特に数値モ
デル化部中の非線形要素を指定するときに必要である。
これに関する定数としては、マトリックス<FI>とマ
トリックス<X0>があり、これらは評価対象の構造で
定まる。そして、線形系の場合に比べて、数値モデル化
中の非線形要素の個数分だけマトリックス<FI>の列
数をふやし、マトリックス<X0>の行数をふやす必要
がある。このためには、ディスプレイ上に各マトリック
スの入力画面を表示し、操作者がこの画面から各マトリ
ックスを入力するとそれを数値モデルに取り込むツール
を用意すればよい。或いは各マトリックスの情報を含む
ファイルを別途用意して、それを読み込むようにしても
よい。また、評価対象が変化しないときには、アルゴリ
ズム102を実行するプログラム中で、数値モデル化部
中に非線形要素を指定しておいてもよい。
Next, when executing the algorithm shown in FIG. 1, it is necessary to set a constant according to the evaluation object, particularly when specifying a nonlinear element in the numerical modeling unit.
There are a matrix <FI> and a matrix <X0> as constants relating to this, and these are determined by the structure to be evaluated. Then, compared to the case of the linear system, it is necessary to increase the number of columns of the matrix <FI> and the number of rows of the matrix <X0> by the number of nonlinear elements being numerically modeled. For this purpose, a tool that displays an input screen for each matrix on a display and inputs each matrix from this screen to the numerical model may be prepared. Alternatively, a file containing the information of each matrix may be separately prepared and read. When the evaluation target does not change, a nonlinear element may be designated in the numerical modeling unit in the program that executes the algorithm 102.

【0043】なお、マトリックス<FI>とマトリック
ス<X0>の間には次の関係を持たせてもよい。
The following relationship may be provided between matrix <FI> and matrix <X0>.

【数22】 (Equation 22)

【数23】 このとき、マトリックス<FI>またはマトリックス<
XO>の一方を前述したようにディスプレイ等を用いて
入力し、他方を(数22)または(数23)に示されて
いるように転置行列として算出するようにしてもよい。
以上のようにして定められるマトリックス<FI>及び
<XO>としては、評価対象が図2の場合は(数16)
及び(数18)で与えられることは云うまでもない。こ
のときの<FI>の入力画面の例を図16に、また<F
I>、<XO>の双方の入力画面の一例を図16及び図
17に示す。
(Equation 23) At this time, the matrix <FI> or the matrix <
XO> may be input using a display or the like as described above, and the other may be calculated as a transposed matrix as shown in (Equation 22) or (Equation 23).
As the matrices <FI> and <XO> determined as described above, when the evaluation target is shown in FIG.
It goes without saying that this is given by (Equation 18). An example of the <FI> input screen at this time is shown in FIG.
FIGS. 16 and 17 show examples of input screens for both I> and <XO>.

【0044】また、例えば、図15に示すような、2つ
の非線形要素(ばね要素k2、k3)を含む数値モデル化
部302と、供試体部301から成る3自由度系を試験
対象とする場合は、マトリックス<FI>の2列目およ
び3列目が非線形要素の位置を示す情報となり、
Further, for example, as shown in FIG. 15, a case where a three-degree-of-freedom system composed of a numerical modeling unit 302 including two nonlinear elements (spring elements k2 and k3) and a specimen unit 301 is to be tested. Is that information in the second and third columns of the matrix <FI> indicates the position of the nonlinear element,

【数24】 と設定すればよく、マトリックス<XO>は例えばこの
転置行列で与えられる。さらに(数24)はより一般化
が可能であって、いま図15の要素khが供試体部、要
素kiが1つめの非線形要素、要素kjが2つめの非線
形要素であるとすると、マトリックス<FI>の非零要
素は
(Equation 24) And the matrix <XO> is given by, for example, this transposed matrix. Further, (Equation 24) can be further generalized. Assuming that element kh in FIG. 15 is a specimen portion, element ki is a first nonlinear element, and element kj is a second nonlinear element, a matrix < The nonzero element of FI> is

【数25】FI< h−1,1> = −1## EQU25 ## FI <h-1, 1> =-1

【数26】FI< h ,1> = 1## EQU26 ## FI <h, 1> = 1

【数27】FI< i−1,2> = −1## EQU27 ## FI <i-1,2> =-1

【数28】FI< i ,2> = 1## EQU28 ## FI <i, 2> = 1

【数29】FI< j−1,3> = −1## EQU29 ## FI <j-1,3> =-1

【数30】FI< j ,3> = 1 で与えられ、他の要素は0である。(数24)はこれら
の式でh=1、i=2、j=3の場合に相当する。従っ
て、図15のモデルを画面に表示し、ユーザが非線形要
素や供試体をマウス等で指定することで、(数25)〜
(数30)からマトリックス<FI>が設定できる。ま
た、図18に示すように、画面上でマトリックス<FI
>を入力するようにしてもよい。
## EQU30 ## FI <j, 3> = 1, and the other elements are zero. (Equation 24) corresponds to the case where h = 1, i = 2, and j = 3 in these equations. Therefore, the model shown in FIG. 15 is displayed on the screen, and the user designates the non-linear element or the specimen by using a mouse or the like, so that
The matrix <FI> can be set from (Equation 30). Also, as shown in FIG. 18, the matrix <FI
> May be input.

【0045】図20は、本発明の別の実施の形態を示し
たものである。この実施の形態は、図1にて示したアル
ゴリズム102に、実験準備処理2004を追加したも
のである。この実験準備処理2004は、パラメータ入
力処理A2001、非線形要素の指定処理2002、パ
ラメータ入力処理B2003を備えている。パラメータ
入力処理A2001では、実験に必要なパラメータ、例
えば前記第1の数値モデル化部(線形モデル化部)のモ
デルの設定等を行う。パラメータ入力処理B2003で
は、実験に必要なパラメータ、例えば入力速度の設定、
前記第2のモデル(非線形特性)の設定等を行う。非線
形要素の指定処理2002では、前記マトリックス<F
I>、マトリックス<XO>の設定を行うことにより、
非線形要素の指定を行う。
FIG. 20 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, an experiment preparation process 2004 is added to the algorithm 102 shown in FIG. The experiment preparation process 2004 includes a parameter input process A2001, a non-linear element designation process 2002, and a parameter input process B2003. In the parameter input processing A2001, parameters necessary for an experiment, for example, setting of a model of the first numerical modeling unit (linear modeling unit) and the like are performed. In the parameter input processing B2003, parameters necessary for the experiment, for example, setting of input speed,
The second model (non-linear characteristic) is set. In the non-linear element designation process 2002, the matrix <F
I> and matrix <XO>
Specify the nonlinear element.

【0046】図20は、図19のパラメータ入力処理A
2001および非線形要素の指定処理2002の詳細な
例を示すもので、マトリックス<FI><XO>は図1
8のように画面を見ながら入力してもよいが、ここでは
これらを自動的に作成する方法を示している。この図2
0を図15に示した評価対象を例として説明する。この
場合、供試体部の数(F_hyb)は1である。
FIG. 20 shows the parameter input processing A of FIG.
FIG. 1 shows a detailed example of a non-linear element designation process 2001 and a matrix <FI><XO> in FIG.
Although input may be made while looking at the screen as shown in FIG. 8, here, a method for automatically creating these is shown. This figure 2
0 will be described as an example of the evaluation target shown in FIG. In this case, the number of test pieces (F_hyb) is one.

【0047】まず、評価対象全体の自由度数DOFの設定
を行う(ステップ2101)。図15の例では、DOF=
3となる。次に、入力用図のディスプレイへの表示を行
う(ステップ2102)。入力用図の一例として、例え
ば、図15を示してもよい。次に、供試体部の指定を行
う(ステップ2103)。例えば、図15に示す要素k
1が供試体部である場合、k1を例えばポインティング
装置で供試体部として選択する。これにより、供試体部
指示変数h(1)に、要素k1の属する自由度である1
を設定する。即ち、h(1)=1と設定する。次に、供
試体部の数 F_hyb を設定する(ステップ2104)。
本例の場合、F_hyb=1と設定する。以上が図19の処
理2001に相当する。
First, the degree of freedom DOF for the entire evaluation object is set (step 2101). In the example of FIG. 15, DOF =
It becomes 3. Next, the input drawing is displayed on the display (step 2102). FIG. 15 may be shown as an example of the input diagram. Next, the specimen section is designated (step 2103). For example, the element k shown in FIG.
When 1 is the specimen section, k1 is selected as the specimen section by, for example, a pointing device. Thus, the degree of freedom to which the element k1 belongs is 1 in the specimen part indicating variable h (1).
Set. That is, h (1) = 1 is set. Next, the number F_hyb of the test part is set (step 2104).
In the case of this example, F_hyb = 1 is set. The above corresponds to the process 2001 in FIG.

【0048】次に、非線形要素の指定と非線形要素F_NL
の設定を行う(ステップ2105)。例えば、図15に
示す要素k2、k3が非線形要素である場合、これらの
要素を例えばポインティング装置で非線形要素部として
選択する。これにより、非線形要素数 F_NL=2と設定
し、非線形要素部指示変数NL(1)〜NL(F_NL)に、要
素k2、要素k3の属する自由度である2、3を設定す
る。即ち、本例の場合、NL(1)=2、NL(2)=3と
設定する。次に、F_hybとF_NLとの和F_Nを計算する(ス
テップ2106)。本例の場合、F_hyb=1、F_NL=2
であるから、F_N=3となる。
Next, the designation of the nonlinear element and the nonlinear element F_NL
Is set (step 2105). For example, when the elements k2 and k3 shown in FIG. 15 are non-linear elements, these elements are selected as a non-linear element part by a pointing device, for example. As a result, the number of nonlinear elements F_NL = 2 is set, and the degrees of freedom to which the elements k2 and k3 belong are set to 2 and 3 in the nonlinear element part designating variables NL (1) to NL (F_NL). That is, in the case of this example, NL (1) = 2 and NL (2) = 3 are set. Next, the sum F_N of F_hyb and F_NL is calculated (step 2106). In this example, F_hyb = 1, F_NL = 2
Therefore, F_N = 3.

【0049】次に、i=1〜DOF、j=1〜F_Nに対して
マトリックス<FI>の各成分FI(i、j)を設定す
る。このためにまず、前記i,jの範囲のすべての成分
を0に初期化する(ステップ2107)。本例の場合、
DOF=3、F_N=3であるから、i=1〜3、,j=1〜
3の範囲が有効範囲となる。次に、マトリックス<FI
>の成分FI(h(1)-1,1)に−1を、FI(h(1),1)に
1を設定する(すてっぷ2108)。今の例ではh
(1)=1であるから、FI(0,1)=−1、FI
(1,1)=1である。ただし、FI(0,1)はiの
有効範囲外であるので、その値はマトリックスには設定
されない。次にステップ2109で示した一般的な場合
の式により、その他のFIの成分を求める。今の例では
F_NL=2、F_hyb=1でり、NL(1)=2、NL(2)=3であ
るから、FI(1,2)=−1、FI(2,2)=1、
FI(2,3)=−1、FI(3,3)=1と設定され
る。これは(数24)で示した値である。次に、例えば
マトリックス<FI>の転置行列を求めてマトリックス
<XO>とする(ステップ2110)。以上により非線
形要素の指定と解析に必要なパラメータの準備が行え
る。
Next, each component FI (i, j) of the matrix <FI> is set for i = 1 to DOF and j = 1 to F_N. For this purpose, first, all components in the range of i, j are initialized to 0 (step 2107). In this case,
Since DOF = 3 and F_N = 3, i = 1 to 3, j = 1 to
The range of 3 is the effective range. Next, the matrix <FI
> Is set to -1 for the component FI (h (1) -1,1) and 1 is set to FI (h (1), 1) (step 2108). In this example, h
Since (1) = 1, FI (0,1) = − 1, FI
(1,1) = 1. However, since FI (0, 1) is outside the valid range of i, its value is not set in the matrix. Next, the other FI components are obtained by the general case formula shown in step 2109. In our example
Since F_NL = 2 and F_hyb = 1 and NL (1) = 2 and NL (2) = 3, FI (1,2) = − 1, FI (2,2) = 1,
FI (2,3) = − 1 and FI (3,3) = 1 are set. This is the value shown in (Equation 24). Next, for example, a transposed matrix of the matrix <FI> is obtained and set as a matrix <XO> (step 2110). As described above, the designation of the nonlinear element and the preparation of the parameters necessary for the analysis can be performed.

【0050】図19の実施の形態によれば、数値モデル
化部の中の非線形要素を操作者が容易に、誤りなく指定
できる効果がある。こうして、数値モデル化部に非線形
要素がある場合でも、実モデル部の加振試験と数値モデ
ルの振動応答計算とを実時間で組み合わせて行うことに
より、評価対象物全体の振動応答を求める試験が容易と
なる。
According to the embodiment shown in FIG. 19, there is an effect that the operator can easily specify the nonlinear element in the numerical modeling unit without error. In this way, even when there is a nonlinear element in the numerical modeling unit, the test for obtaining the vibration response of the entire evaluation object can be performed by combining the excitation test of the real model unit and the vibration response calculation of the numerical model in real time. It will be easier.

【0051】なお、以上では、本発明を振動試験に適用
した例を中心に述べたが、本発明は他の試験方法、例え
ば車両試験装置などにも適用可能であることは云うまで
もない。
Although the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to a vibration test, it is needless to say that the present invention can be applied to other test methods such as a vehicle test apparatus.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、ハイブリッド試験装置
において、数値モデル化部に非線形要素が含まれる場合
でも、数値モデル化部の振動応答計算を高速に処理でき
る効果があり、この場合でも実時間でのハイブリッド振
動試験を可能とする効果がある。さらに、本発明によっ
て、計算時刻間隔(以下、計算時間刻みとよぶ)を短縮
することが可能となり、試験精度を向上させることがで
きる効果がある。さらに、本発明により、実時間ハイブ
リッド振動試験に際して、数値モデル化部中の非線形要
素を容易に指定することができる効果がある。
According to the present invention, in a hybrid test apparatus, even when a nonlinear element is included in the numerical modeling unit, the vibration response calculation of the numerical modeling unit can be processed at high speed. This has the effect of enabling a hybrid vibration test in time. Further, according to the present invention, the calculation time interval (hereinafter, referred to as a calculation time step) can be shortened, and the test accuracy can be improved. Further, according to the present invention, there is an effect that a nonlinear element in the numerical modeling unit can be easily specified in a real-time hybrid vibration test.

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

【図1】本発明になる試験方法の全体の流れと数値モデ
ル化部の処理を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing the entire flow of a test method according to the present invention and the processing of a numerical modeling unit.

【図2】2自由度系評価対象の例である。FIG. 2 is an example of a two-degree-of-freedom system evaluation target;

【図3】非線形要素の反力対応答特性の例である。FIG. 3 is an example of a reaction force versus response characteristic of a nonlinear element.

【図4】非線形要素の反力対応答特性の他の例である。FIG. 4 is another example of a reaction force versus response characteristic of a nonlinear element.

【図5】数値モデル化部の並列処理方法の例である。FIG. 5 is an example of a parallel processing method of a numerical modeling unit.

【図6】数値モデル化部の並列処理方法の他の例であ
る。
FIG. 6 is another example of the parallel processing method of the numerical modeling unit.

【図7】数値モデル化部の並列処理方法の他の例であ
る。
FIG. 7 is another example of the parallel processing method of the numerical modeling unit.

【図8】数値モデル化部の並列処理方法の他の例であ
る。
FIG. 8 is another example of the parallel processing method of the numerical modeling unit.

【図9】並列処理を行うプロセッサの構成例である。FIG. 9 is a configuration example of a processor that performs parallel processing.

【図10】並列処理を行うプロセッサの他の構成例であ
る。
FIG. 10 is another configuration example of a processor that performs parallel processing.

【図11】並列処理方法の詳細説明図である。FIG. 11 is a detailed explanatory diagram of a parallel processing method.

【図12】並列処理方法の詳細説明図である。FIG. 12 is a detailed explanatory diagram of a parallel processing method.

【図13】並列処理を行うプロセッサの他の構成例であ
る。
FIG. 13 is another configuration example of a processor that performs parallel processing.

【図14】並列処理を行うプロセッサの他の構成例であ
る。
FIG. 14 is another configuration example of a processor that performs parallel processing.

【図15】3自由度系評価対象の例である。FIG. 15 is an example of a three-degree-of-freedom system evaluation target.

【図16】マトリックス<FI>の入力画面例である。FIG. 16 is an example of an input screen of a matrix <FI>.

【図17】マトリックス<FI><XO>の入力画面例
である。
FIG. 17 is an example of an input screen for a matrix <FI><XO>.

【図18】マトリックス<FI>の入力画面例である。FIG. 18 is an example of an input screen of a matrix <FI>.

【図19】本発明の別の実施の形態を示すフローチャー
トである。
FIG. 19 is a flowchart showing another embodiment of the present invention.

【図20】図19の準備処理の詳細例を示すフローチャ
ートである。
FIG. 20 is a flowchart illustrating a detailed example of a preparation process in FIG. 19;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 制御装置 105 アクチュエータ 106 アクチュエータコントローラ 112 非線形要素が発生する反力の計算ステップ 113 振動応答を求めるステップ 115 非線形要素部の振動応答を求めるステップ 201 供試体部 Reference Signs List 101 Control device 105 Actuator 106 Actuator controller 112 Step of calculating reaction force generated by nonlinear element 113 Step of obtaining vibration response 115 Step of obtaining vibration response of nonlinear element section 201 Specimen section

フロントページの続き (72)発明者 井上 雅彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 今野 隆雄 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内Continued on the front page (72) Inventor Masahiko Inoue 502, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Takao Konno 603, Kachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 評価対象物の一部分をなす実物または模
型を供試体としてこれを駆動するための駆動手段と、 該駆動手段に生じる前記供試体からの反力を第1反力と
して測定するための反力測定手段と、 評価対象物の前記供試体以外の部分を第1の部分及び第
2の部分に分けてそれぞれを第1及び第2数値化モデル
としたときに、前記反力測定手段により測定された第1
反力から前記第1数値化モデルに加えられる反力を算出
するための第1の計算手段と、 前記第2数値化モデルの応答に対して当該第2数値化モ
デルが生じる反力を第2反力として算出するための第2
の計算手段と、 前記第1及び第2の計算手段により算出された第1及び
第2の反力と与えられた外力とから前記第1数値化モデ
ルの応答を算出するための第3の計算手段と、 該手段の計算結果から前記供試体との境界点の応答を算
出するための第4の計算手段と、 該手段により算出された境界点の応答を目標値として前
記駆動手段への制御信号を生成し、これを前記駆動手段
へ出力するための第5の計算手段と、 前記第3の計算手段により算出された応答から前記第2
数値化モデルの応答を算出してこれを前記第2の計算手
段へ出力するための第6の計算手段と、 前記第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の計算手
段による処理がサイクリックに実行されるように制御す
るための制御手段と、 を備えたことを特徴とする試験装置。
1. A driving means for driving a real object or a model, which forms a part of an evaluation object, as a test body, and measuring a reaction force generated from the test body in the driving means as a first reaction force. The reaction force measuring means, when the portion other than the specimen of the object to be evaluated is divided into a first part and a second part, and the first and second numerical models are respectively used. 1st measured by
A first calculating means for calculating a reaction force applied to the first numerical model from the reaction force; and a second calculating means for calculating a reaction force generated by the second numerical model with respect to a response of the second numerical model. Second to calculate as reaction force
And a third calculation for calculating the response of the first numerical model from the first and second reaction forces calculated by the first and second calculation means and the applied external force. Means, a fourth calculating means for calculating a response of a boundary point with the specimen from a calculation result of the means, and controlling the driving means with the response of the boundary point calculated by the means as a target value. A fifth calculating means for generating a signal and outputting the signal to the driving means; and a second calculating means for calculating the second signal from the response calculated by the third calculating means.
Sixth calculating means for calculating a response of the digitized model and outputting the response to the second calculating means; and the first, second, third, fourth, fifth and sixth calculations Control means for controlling the processing by the means to be executed cyclically.
【請求項2】 評価対象物の前記供試体以外の部分を、
前記第1の部分及び第2の部分に分割し、かつ前記第2
の部分を表す前記第2数値化モデルで用いる定数を生成
するための数値化モデル分割指定手段を具備したことを
特徴とする請求項1に記載の試験装置。
2. A part of the object to be evaluated other than the test piece,
Dividing into the first part and the second part and the second part
2. The test apparatus according to claim 1, further comprising a digitized model division designating unit for generating a constant used in the second digitized model representing the portion of.
【請求項3】 前記第1ないし第6の計算手段を複数の
プロセッサで構成すると共に、 前記第2の計算手段を構成するプロセッサが作動中に、
前記第2以外の計算手段を構成するプロセッサが並列動
作するように構成したことを特徴とする請求項1に記載
の試験装置。
3. The method according to claim 1, wherein the first to sixth calculation means are constituted by a plurality of processors, and wherein the processor constituting the second calculation means is operating.
2. The test apparatus according to claim 1, wherein the processors constituting the second calculation means operate in parallel.
【請求項4】 前記第2の部分が、応答とこれに対する
反力との関係が非線形である要素を含む部分であること
を特徴とする請求項1に記載の試験装置。
4. The test apparatus according to claim 1, wherein the second portion includes a component having a non-linear relationship between a response and a reaction force to the response.
【請求項5】 評価対象物を、その一部分をなす実物ま
たはその模型からなる実モデル部と残りの部分とに分
け、前記残りの部分は数値モデル化し、前記実モデル部
の加振試験と前記数値モデル化した部分の振動応答計算
とを実時間で組み合わせて行うことにより、評価対象物
の全体の振動応答を求める試験装置において、 数値モデルを表示するための表示手段と、 数値モデルに含まれる要素であって、当該要素の応答と
当該要素が発生する反力とが非線形の関係を有する非線
形要素を前記表示手段により表示された数値モデル上で
指定するためのポインティング手段と、 該手段により指定された非線形要素の前記数値化モデル
上の位置を示す位置情報を作成するための位置情報作成
手段と、 前記非線形要素の応答と反力との関係を示すモデルと前
記位置情報作成手段により作成された位置情報とを用い
て前記数値モデル化した部分の振動応答計算を行う計算
手段とを有したことを特徴とする試験装置。
5. An object to be evaluated is divided into a real model part or a real model part thereof and a remaining part, and the remaining part is numerically modeled. Display means for displaying a numerical model in a test apparatus that obtains the entire vibration response of the evaluation object by combining the vibration response calculation of the numerically modeled part with the vibration response calculation in real time, which is included in the numerical model Pointing means for designating, on the numerical model displayed by the display means, a non-linear element having a non-linear relationship between a response of the element and a reaction force generated by the element; and designation by the means. Position information creating means for creating position information indicating the position of the selected nonlinear element on the numerical model; and a model indicating a relationship between a response of the nonlinear element and a reaction force. Test apparatus characterized by having a calculating means for performing a vibration response calculation of the numerical modeling portion using the position information created by Le and the position information creating means.
【請求項6】 評価対象物の一部分をなす実物または模
型を供試体とし、評価対象物の前記供試体以外の部分を
第1の部分及び第2の部分に分けてそれぞれを数値モデ
ル化して第1及び第2数値化モデルとし、 前記供試体を駆動したときに生じる第1反力を測定して
これから前記第1数値化モデルに加えられる反力を算出
する第1の演算を実行し、 前記第2数値化モデルの応答に対して当該第2数値化モ
デルが生じる反力を第2反力として算出する第2の演算
を実行し、 前記第1及び第2の演算により算出された第1及び第2
の反力と与えられた外力とから前記第1数値化モデルの
応答を算出する第3の演算を実行し、 該第3の演算結果から前記供試体との境界点の応答を算
出する第4の演算を実行し、 該第4の演算により算出された境界点の応答を目標値と
して前記供試体を駆動し、 前記第3の演算により算出された応答から前記第2数値
化モデルの応答を算出してこれを前記第2の演算で用い
るようにする第5の演算を実行し、 さらに前記第1、第2、第3、第4、及び第5の演算が
サイクリックに実行されるように制御して評価対象物の
試験を行うようにしたことを特徴とする試験方法。
6. A test object is a real object or a model that forms a part of an evaluation object, and a part other than the test object of the evaluation object is divided into a first part and a second part, and each of the parts is numerically modeled. Performing a first calculation of measuring a first reaction force generated when the specimen is driven and calculating a reaction force to be applied to the first numerical model from the first and second digitized models; A second operation for calculating a reaction force generated by the second numerical model as a second reaction force with respect to a response of the second numerical model is executed, and the first operation calculated by the first and second operations is performed. And the second
Performing a third operation for calculating a response of the first digitized model from the reaction force and the applied external force, and calculating a response at a boundary point with the specimen from the third operation result. And driving the specimen using the response of the boundary point calculated by the fourth operation as a target value, and calculating the response of the second numerical model from the response calculated by the third operation. A fifth operation for calculating and using this in the second operation is performed, and the first, second, third, fourth, and fifth operations are performed cyclically. A test of the object to be evaluated by controlling the test method.
【請求項7】 評価対象物を、その一部分をなす実物ま
たはその模型からなる実モデル部と残りの部分とに分
け、前記残りの部分は数値モデル化し、前記実モデル部
の加振試験と前記数値モデル化した部分の振動応答計算
とを実時間で組み合わせて行うことにより、評価対象物
の全体の振動応答を求めるようにした試験方法におい
て、 数値モデルに含まれる要素であって、当該要素の応答と
当該要素が発生する反力とが非線形の関係を有する非線
形要素を表示手段に表示した数値モデル上でポインティ
ングデバイスにより指定し、その指定された各非線形要
素の前記数値化モデル上の他の要素との位置関係を示す
位置情報を前記数値化モデルから作成し、前記非線形要
素の応答と反力との関係を示すモデルと前記位置情報と
を用いて前記数値モデル化した部分の振動応答計算を行
うようにしたことを特徴とする試験方法。
7. An object to be evaluated is divided into a real model part or a real model part thereof and a remaining part, and the remaining part is numerically modeled. In a test method in which the vibration response calculation of the numerically modeled portion and the vibration response calculation of the portion to be calculated are performed in real time to obtain the overall vibration response of the evaluation object, an element included in the numerical model, A non-linear element having a non-linear relationship between the response and the reaction force generated by the element is specified by a pointing device on the numerical model displayed on the display means, and each of the specified non-linear elements on the numerical model is Position information indicating the positional relationship with the element is created from the numerical model, and the numerical value is calculated using the model indicating the relationship between the response of the nonlinear element and the reaction force and the position information. Test method being characterized in that to perform the vibration response calculation Dell reduction portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6363789B1 (en) * 2000-05-31 2002-04-02 The Boeing Company Acoustic pressure load conversion method to vibration spectra

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