Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7629809B2 - Impact vibration test device, impact vibration test method, and impact vibration test program - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7629809B2 - Impact vibration test device, impact vibration test method, and impact vibration test program - Google Patents

Impact vibration test device, impact vibration test method, and impact vibration test program Download PDF

Info

Publication number
JP7629809B2
JP7629809B2 JP2021104328A JP2021104328A JP7629809B2 JP 7629809 B2 JP7629809 B2 JP 7629809B2 JP 2021104328 A JP2021104328 A JP 2021104328A JP 2021104328 A JP2021104328 A JP 2021104328A JP 7629809 B2 JP7629809 B2 JP 7629809B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
impact
pulse wave
wave
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021104328A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023003256A (en
Inventor
誠司 佐部利
英樹 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2021104328A priority Critical patent/JP7629809B2/en
Publication of JP2023003256A publication Critical patent/JP2023003256A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7629809B2 publication Critical patent/JP7629809B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

本開示は、衝撃加振試験装置、衝撃加振試験方法及び衝撃加振試験プログラムに関する。 This disclosure relates to an impact vibration test device, an impact vibration test method, and an impact vibration test program.

試験体に衝撃加速度を加える試験装置として、例えば試験体を載置する加振テーブルと、加振テーブルを駆動して試験体に加速度を加える駆動部とを備える衝撃加振試験装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。衝撃加振試験装置では、例えばゼロから始まりある方向の成分のみを有するパルス波の加速度が加振波として規定される場合、この波形の通り加振すると、加振テーブルが一方向に変位し続けることになる。このため、実際には、加振方向の値を有する衝撃パルス波に対し、当該加振方向と逆方向の値を有する波形を含み、衝撃パルス波及び当該加振方向と逆方向の波形の時間積分値の合計値が0となるように調整した補償加振波が試験体に加えられるように加振テーブルを駆動する。 As a test device for applying impact acceleration to a test specimen, for example, an impact vibration test device is known that includes a vibration table on which the test specimen is placed and a drive unit that drives the vibration table to apply acceleration to the test specimen (see, for example, Patent Document 1). In the impact vibration test device, for example, if the acceleration of a pulse wave that starts from zero and has only a component in a certain direction is specified as an excitation wave, if vibration is applied according to this waveform, the excitation table will continue to be displaced in one direction. For this reason, in practice, the excitation table is driven so that a compensation excitation wave that includes a waveform having a value in the excitation direction and is adjusted so that the sum of the time integral values of the shock pulse wave and the waveform in the opposite direction to the excitation direction is zero is applied to the test specimen.

特開2020-153870号公報JP 2020-153870 A

衝撃加振試験においては、試験の成立性評価を、加振加速度の時刻歴波形通りに加振できたかで行う場合、および、加振した際の加振テーブルの床応答スペクトルが目標値を満足しているかで行う場合がある。 In impact vibration testing, the feasibility of the test is evaluated in two ways: either by determining whether the vibration was generated according to the time history waveform of the vibration acceleration, or by determining whether the floor response spectrum of the vibration table during vibration satisfies the target value.

衝撃パルス波及び加振方向と逆方向の調整加振波を含む補償加振波を試験体に加える場合の床応答スペクトルは、衝撃パルス波のみの時刻歴波形の加速度を試験体に加える場合の床応答スペクトルに比べて、長周期側の値が低くなる場合がある。このように長周期側の床応答スペクトルの値が目標値に達していなければ、試験体に対して十分な加速度が加えられない状態で試験が行われることになる。 When a compensating excitation wave, including an impact pulse wave and an adjustment excitation wave in the opposite direction to the excitation wave, is applied to the test specimen, the floor response spectrum may have a lower value on the long-period side compared to the floor response spectrum when the acceleration of the time history waveform of only the impact pulse wave is applied to the test specimen. In this way, if the value of the floor response spectrum on the long-period side does not reach the target value, the test will be conducted without sufficient acceleration being applied to the test specimen.

これに対して、例えば当初の時刻歴波形の全時間帯の値を一律増幅させた加速度を試験体に加えることが考えられるが、加振テーブルの床応答スペクトルにおいて短周期側の床応答スペクトルの値も上昇するため、過剰な加振となってしまう。また、床応答スペクトルの長周期側の落ち込みを補完するため、長周期成分のみを有する加速度を試験体に加える試験を別途行うことも考えられるが、試験回数が増加し、試験時間が長時間化してしまう。 To address this issue, it is possible to apply to the test specimen an acceleration that is amplified uniformly over the entire time period of the original time history waveform, but this would result in excessive vibration because the value of the short-period floor response spectrum in the floor response spectrum of the vibration table would also rise. Also, in order to compensate for the drop in the long-period side of the floor response spectrum, it is possible to perform a separate test in which an acceleration that only has long-period components is applied to the test specimen, but this would increase the number of tests and the test time.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、試験体に衝撃加速度を加える試験を適切かつ効率的に行うことが可能な衝撃加振試験装置、衝撃加振試験方法及び衝撃加振試験プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to provide an impact vibration test device, an impact vibration test method, and an impact vibration test program that are capable of appropriately and efficiently performing a test in which an impact acceleration is applied to a test specimen.

本開示に係る衝撃加振試験装置は、試験体を載置する加振テーブルと、前記加振テーブルを駆動して前記試験体に加速度を加える駆動部と、衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含む時刻歴波形で示される加速度が前記試験体に加えられるように前記駆動部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となるように前記時刻歴波形を生成する。 The impact vibration test device according to the present disclosure includes a vibration table on which a test specimen is placed, a drive unit that drives the vibration table to apply acceleration to the test specimen, and a control unit that controls the drive unit so that an acceleration represented by a time history waveform including an impact pulse wave and an adjusted excitation wave that is placed before and after the impact pulse wave in time is applied to the test specimen, and the control unit generates the time history waveform so that the sum of the time integrals of the impact pulse wave and the adjusted excitation wave is zero and the period of the adjusted excitation wave is 10 times or more the period of the impact pulse wave.

本開示に係る衝撃加振試験方法は、試験体を加振テーブルに載置することと、衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含み、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となる時刻歴波形を生成することと、生成された前記時刻歴波形で示される加速度が前記試験体に加えられるように前記加振テーブルを駆動することとを含む。 The impact vibration test method according to the present disclosure includes placing a test specimen on a vibration table, generating a time history waveform including an impact pulse wave and an adjusted excitation wave that is placed before and after the impact pulse wave in time, such that the sum of the time integrals of the impact pulse wave and the adjusted excitation wave is zero and the period of the adjusted excitation wave is 10 times or more the period of the impact pulse wave, and driving the vibration table so that the acceleration indicated by the generated time history waveform is applied to the test specimen.

本開示に係る衝撃加振試験プログラムは、衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含み、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となる時刻歴波形を生成する処理と、生成された前記時刻歴波形で示される加速度が試験体に加えられるように前記試験体を載置する加振テーブルを駆動する処理とをコンピュータに実行させる。 The impact vibration test program according to the present disclosure includes an impact pulse wave and an adjusted excitation wave that is placed before and after the impact pulse wave in time, and causes a computer to execute a process of generating a time history waveform in which the sum of the time integrals of the impact pulse wave and the adjusted excitation wave is zero and the period of the adjusted excitation wave is 10 times or more the period of the impact pulse wave, and a process of driving a vibration table on which a test specimen is placed so that the acceleration indicated by the generated time history waveform is applied to the test specimen.

本開示によれば、試験体に衝撃加速度を加える試験を適切かつ効率的に行うことが可能となる。 This disclosure makes it possible to perform tests that apply impact acceleration to a test specimen appropriately and efficiently.

図1は、本実施形態に係る衝撃加振試験装置の一例を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic diagram of an example of an impact vibration testing device according to the present embodiment. 図2は、時刻歴波形の一例をグラフにより示す図である。FIG. 2 is a graph showing an example of a time history waveform. 図3は、本実施形態に係る衝撃加振試験方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of an impact vibration test method according to this embodiment. 図4は、駆動部に入力される時刻歴波形をグラフにより示す図である。FIG. 4 is a graph showing a time history waveform input to the drive unit. 図5は、時刻歴波形が入力された場合の床応答スペクトルの例をグラフにより示す図である。FIG. 5 is a graph showing an example of a floor response spectrum when a time history waveform is input.

以下、本開示に係る衝撃加振試験装置、衝撃加振試験方法及び衝撃加振試験プログラムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Below, an embodiment of an impact vibration test device, an impact vibration test method, and an impact vibration test program according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments. Furthermore, the components in the following embodiments include those that are replaceable and easy for a person skilled in the art, or those that are substantially the same.

図1は、本実施形態に係る衝撃加振試験装置の一例を模式的に示す図である。図1に示すように、衝撃加振試験装置100は、加振テーブル10と、駆動部20と、制御部30とを備える。 Figure 1 is a schematic diagram showing an example of an impact vibration test device according to this embodiment. As shown in Figure 1, the impact vibration test device 100 includes a vibration table 10, a drive unit 20, and a control unit 30.

加振テーブル10は、試験体40を載置する。試験体40は、振動に対する適性を評価する評価対象である。試験体40としては、例えば原子力設備等が挙げられるが、これに限定されず、例えば航空機用の機器又は構造物、自動車用の機器又は構造物等、他の機器又は構造物等であってもよい。 The vibration table 10 places the test object 40 on it. The test object 40 is an evaluation target for evaluating suitability for vibration. The test object 40 may be, for example, a nuclear facility, but is not limited to this, and may be, for example, equipment or structures for aircraft, equipment or structures for automobiles, or other equipment or structures.

駆動部20は、試験体40に対して加速度(衝撃加速度)が加わるように加振テーブル10を駆動する。駆動部20は、例えば電磁コイル等の駆動源(不図示)と、当該駆動源で生じた駆動力を伝達する伝達機構(不図示)とを有する。駆動部20は、制御部30の制御に基づいて、加振テーブル10を駆動する。 The driving unit 20 drives the vibration table 10 so that acceleration (impact acceleration) is applied to the test body 40. The driving unit 20 has a driving source (not shown), such as an electromagnetic coil, and a transmission mechanism (not shown) that transmits the driving force generated by the driving source. The driving unit 20 drives the vibration table 10 based on the control of the control unit 30.

制御部30は、駆動部20による駆動を制御する。制御部30は、CPU(Central Processing Unit)等の処理装置と、RAM(Random Access Memory)又はROM(Read Only Memory)等の記憶装置を有する。制御部30は、生成部31と、駆動制御部32と、記憶部33とを有する。 The control unit 30 controls the driving by the driving unit 20. The control unit 30 has a processing device such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage device such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory). The control unit 30 has a generation unit 31, a driving control unit 32, and a storage unit 33.

生成部31は、駆動部20を駆動する時刻歴波形を生成する。図2は、時刻歴波形の一例をグラフにより示す図である。図2の横軸は時間を示し、縦軸は加速度を示す。図2の縦軸において、加速度の正方向は、試験体40に対する加振方向である。加速度の負方向は、試験体に対する加振方向とは反対の方向である。 The generating unit 31 generates a time history waveform that drives the driving unit 20. FIG. 2 is a graph showing an example of a time history waveform. The horizontal axis of FIG. 2 indicates time, and the vertical axis indicates acceleration. On the vertical axis of FIG. 2, the positive direction of acceleration is the vibration direction applied to the test body 40. The negative direction of acceleration is the direction opposite to the vibration direction applied to the test body.

図2に示すように、時刻歴波形50は、衝撃パルス波51と、調整加振波52、53とを含む。衝撃パルス波51は、時系列で所定の期間T1(以下、衝撃期間T1と表記する)に設定される。衝撃パルス波51は、増加部分51aと、維持部分51bと、減少部分51cとを有する台形状の波形である。増加部分51aは、時間の経過に伴って加速度が0から増加する部分である。維持部分51bは、増加部分51aの後に加速度が一定の状態を維持する部分である。減少部分51cは、維持部分51bの後に時間の経過に伴って加速度が0まで減少する部分である。衝撃パルス波51は、例えば試験体40に応じて、各期間の長さ及び維持部分51bにおける加速度の大きさが設定される。 2, the time history waveform 50 includes an impact pulse wave 51 and adjusted excitation waves 52 and 53. The impact pulse wave 51 is set to a predetermined period T1 (hereinafter referred to as impact period T1) in a time series. The impact pulse wave 51 is a trapezoidal waveform having an increase portion 51a, a maintenance portion 51b, and a decrease portion 51c. The increase portion 51a is a portion where the acceleration increases from 0 over time. The maintenance portion 51b is a portion where the acceleration maintains a constant state after the increase portion 51a. The decrease portion 51c is a portion where the acceleration decreases to 0 over time after the maintenance portion 51b. The length of each period and the magnitude of the acceleration in the maintenance portion 51b of the impact pulse wave 51 are set according to, for example, the test body 40.

調整加振波52は、衝撃パルス波51に対して時間的に前の期間T2(以下、調整期間T2と表記する)に配置される。調整加振波52は、衝撃パルス波51に連続するように設定される。調整加振波52は、加速度が正の値となる加速部分52aと、加速度が負の値となる減速部分52bとを有する。なお、調整加振波52は、加速部分52aが設けられなくてもよい。 The adjusted excitation wave 52 is placed in a period T2 (hereinafter referred to as the adjusted period T2) that precedes the shock pulse wave 51. The adjusted excitation wave 52 is set so as to be continuous with the shock pulse wave 51. The adjusted excitation wave 52 has an acceleration portion 52a where the acceleration is a positive value, and a deceleration portion 52b where the acceleration is a negative value. Note that the adjusted excitation wave 52 does not necessarily have to have an acceleration portion 52a.

調整加振波53は、衝撃パルス波51に対して時間的に後の期間T3(以下、調整期間T3と表記する)に配置される。調整加振波53は、衝撃パルス波51から連続するように設定される。調整加振波53は、加速度が正の値となる加速部分53aと、加速度が負の値となる減速部分53bとを有する。なお、調整加振波53は、加速部分53aが設けられなくてもよい。 The adjusted excitation wave 53 is placed in a period T3 (hereinafter referred to as the adjusted period T3) that is later in time than the shock pulse wave 51. The adjusted excitation wave 53 is set so as to be continuous with the shock pulse wave 51. The adjusted excitation wave 53 has an acceleration portion 53a where the acceleration is a positive value, and a deceleration portion 53b where the acceleration is a negative value. Note that the adjusted excitation wave 53 does not necessarily have to have an acceleration portion 53a.

生成部31は、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となるように時刻歴波形50を生成する。つまり、生成部31は、加速度が正の値となる領域S1の面積と、加速度が負の値となる領域S2の面積とが等しくなるように時刻歴波形50を生成する。 The generating unit 31 generates the time history waveform 50 so that the sum of the time integrals of the shock pulse wave 51 and the adjusted excitation waves 52 and 53 is 0. In other words, the generating unit 31 generates the time history waveform 50 so that the area of the region S1 where the acceleration is a positive value is equal to the area of the region S2 where the acceleration is a negative value.

また、生成部31は、調整加振波52の調整期間T2及び調整加振波53の調整期間T3のそれぞれが、衝撃期間T1の10倍以上となるように時刻歴波形50を生成する。生成部31は、時間軸に対称となるように時刻歴波形50を生成する。 The generating unit 31 also generates the time history waveform 50 so that the adjustment period T2 of the adjusted excitation wave 52 and the adjustment period T3 of the adjusted excitation wave 53 are each 10 times or more longer than the impact period T1. The generating unit 31 generates the time history waveform 50 so that it is symmetrical on the time axis.

駆動制御部32は、生成部31で生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように駆動部20の動作を制御する。 The drive control unit 32 controls the operation of the drive unit 20 so that the acceleration shown in the time history waveform 50 generated by the generation unit 31 is applied to the test body 40.

記憶部33は、各種情報を記憶する。記憶部33は、例えばハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等のストレージを有している。なお、記憶部33として、リムーバブルディスク等の外部記憶媒体が用いられてもよい。記憶部33は、生成部31及び駆動制御部32における処理に用いるプログラム、データ等を記憶する。 The storage unit 33 stores various information. The storage unit 33 has storage such as a hard disk drive or a solid state drive. Note that an external storage medium such as a removable disk may be used as the storage unit 33. The storage unit 33 stores programs, data, etc. used for processing in the generation unit 31 and the drive control unit 32.

記憶部33は、衝撃パルス波51と衝撃パルス波51に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波52、53とを含み、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となり、かつ、調整期間T2、T3が衝撃期間T1の10倍以上となる時刻歴波形50を生成する処理と、生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように試験体40を載置する加振テーブル10を駆動する処理とをコンピュータに実行させる衝撃加振試験プログラムを記憶する。 The memory unit 33 stores an impact vibration test program that causes a computer to execute a process of generating a time history waveform 50 including an impact pulse wave 51 and adjusted excitation waves 52, 53 that are respectively arranged before and after the impact pulse wave 51 in time, in which the sum of the time integral values of the impact pulse wave 51 and the adjusted excitation waves 52, 53 is zero and the adjustment periods T2, T3 are 10 times or more longer than the impact period T1, and a process of driving the excitation table 10 on which the test body 40 is placed so that the acceleration indicated by the generated time history waveform 50 is applied to the test body 40.

次に、本実施形態に係る衝撃加振試験方法の一例を説明する。本実施形態に係る衝撃加振試験方法は、上記した衝撃加振試験装置を用いる。図3は、本実施形態に係る衝撃加振試験方法の一例を示すフローチャートである。図3に示すように、本実施形態に係る衝撃加振試験方法は、載置ステップS10と、波形生成ステップS20と、駆動制御ステップS30とを含む。 Next, an example of the impact vibration test method according to this embodiment will be described. The impact vibration test method according to this embodiment uses the impact vibration test device described above. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the impact vibration test method according to this embodiment. As shown in FIG. 3, the impact vibration test method according to this embodiment includes a placement step S10, a waveform generation step S20, and a drive control step S30.

載置ステップS10では、試験体40が加振テーブル10に載置される。 In the placement step S10, the test object 40 is placed on the vibration table 10.

波形生成ステップS20では、制御部30の生成部31において、試験体40に加える加速度の時刻歴波形50が生成される。 In the waveform generation step S20, the generation unit 31 of the control unit 30 generates a time history waveform 50 of the acceleration applied to the test body 40.

駆動制御ステップS30では、制御部30の駆動制御部32により、生成部31で生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように駆動部20の駆動を制御する。 In the drive control step S30, the drive control unit 32 of the control unit 30 controls the drive of the drive unit 20 so that the acceleration shown in the time history waveform 50 generated by the generation unit 31 is applied to the test body 40.

駆動制御ステップS30において、駆動部20は、駆動制御部32の制御に基づいて加振テーブル10を駆動する。駆動部20の駆動により、加振テーブル10から試験体40に対して、時刻歴波形50で示される加速度(衝撃加速度)が加えられる。 In the drive control step S30, the drive unit 20 drives the vibration table 10 under the control of the drive control unit 32. By driving the drive unit 20, the vibration table 10 applies an acceleration (impact acceleration) shown by the time history waveform 50 to the test body 40.

図4は、時刻歴波形の例をグラフにより示す図である。図4には、生成部31で生成された本実施形態に係る時刻歴波形(実線部分)50と、比較例に係る時刻歴波形(破線部分)50Aとが示される。図4のグラフにおいて、横軸が時間を示し、縦軸が加速度を示す。 Figure 4 is a graph showing an example of a time history waveform. Figure 4 shows a time history waveform (solid line portion) 50 according to this embodiment generated by the generation unit 31, and a time history waveform (dashed line portion) 50A according to a comparative example. In the graph of Figure 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents acceleration.

本実施形態に係る時刻歴波形50及び比較例に係る時刻歴波形50Aは、衝撃パルス波51、55が配置される衝撃期間T1、T5及び大きさについては同様である。一方、本実施形態に係る時刻歴波形50は、調整加振波52、53の調整期間T2、T3が、比較例に係る時刻歴波形50Aの調整加振波56、57の調整期間T6、T7に対して長くなっている。また、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となるように、時刻歴波形50の調整加振波52、53の絶対値は、時刻歴波形50Aの調整加振波56、57の絶対値に対して小さくなっている。 The time history waveform 50 according to this embodiment and the time history waveform 50A according to the comparative example are similar in terms of the impact periods T1, T5 in which the shock pulse waves 51, 55 are arranged, and their magnitudes. On the other hand, in the time history waveform 50 according to this embodiment, the adjustment periods T2, T3 of the adjusted excitation waves 52, 53 are longer than the adjustment periods T6, T7 of the adjusted excitation waves 56, 57 of the time history waveform 50A according to the comparative example. In addition, the absolute values of the adjusted excitation waves 52, 53 of the time history waveform 50 are smaller than the absolute values of the adjusted excitation waves 56, 57 of the time history waveform 50A so that the sum of the time integral values of the shock pulse wave 51 and the adjusted excitation waves 52, 53 is 0.

図5は、時刻歴波形で示される加速度が試験体40に加えられた場合の加振テーブルの床応答スペクトルの例をグラフにより示す図である。図5には、時刻歴波形50についての床応答スペクトル(実線部分)70と、比較例に係る時刻歴波形50Aについての床応答スペクトル(破線部分。以下、比較スペクトルと表記する)70Aと、衝撃パルス波51(55)のみの時刻歴波形に対応する床応答スペクトル(一点鎖線部分。以下、目標スペクトルと表記する)71とが示される。図5のグラフにおいて、横軸に周期を対数で示し、縦軸に加速度を示す。 Figure 5 is a graph showing an example of the floor response spectrum of the vibration table when the acceleration shown in the time history waveform is applied to the test body 40. Figure 5 shows a floor response spectrum (solid line portion) 70 for the time history waveform 50, a floor response spectrum (dashed line portion; hereafter referred to as the comparison spectrum) 70A for the time history waveform 50A of the comparative example, and a floor response spectrum (dash-dotted line portion; hereafter referred to as the target spectrum) 71 corresponding to the time history waveform of only the shock pulse wave 51 (55). In the graph of Figure 5, the horizontal axis shows the period in logarithm, and the vertical axis shows the acceleration.

図5に示すように、比較スペクトル70Aは、長周期側(右側)において、目標スペクトル71よりも加速度の値が小さくなっている。本実施形態に係る床応答スペクトル70は、高周波側において、目標スペクトル71よりも加速度の値が小さいものの、比較スペクトル70Aよりも加速度の値が大きい。つまり、床応答スペクトル70は、目標スペクトル71に対して、高周波側における落ち込みが比較スペクトル70Aよりも抑制された状態となっている。このように、調整加振波52、53の調整期間T2、T3を長くすることにより、床応答スペクトル70において、高周波側の加速度の落ち込みが改善される。 As shown in FIG. 5, the comparison spectrum 70A has smaller acceleration values on the long-period side (right side) than the target spectrum 71. The floor response spectrum 70 according to this embodiment has smaller acceleration values on the high-frequency side than the target spectrum 71, but larger acceleration values than the comparison spectrum 70A. In other words, the floor response spectrum 70 has a more suppressed drop in the high-frequency side than the comparison spectrum 70A, compared to the target spectrum 71. In this way, by lengthening the adjustment periods T2 and T3 of the adjusted excitation waves 52 and 53, the drop in acceleration on the high-frequency side is improved in the floor response spectrum 70.

例えば、試験体40に衝撃加速度を加える試験において、全周期帯域において試験で得られた床応答スペクトル70が目標スペクトル71を上回れば、有効な試験であると認定できる。このため、調整期間T2、T3は、床応答スペクトル70が目標スペクトル71を上回るように設定すればよい。この場合、調整期間T2、T3を合わせて、衝撃パルス波51の衝撃期間T1の10倍以上の値となるように設定することができる。 For example, in a test in which an impact acceleration is applied to the test specimen 40, if the floor response spectrum 70 obtained in the test exceeds the target spectrum 71 over the entire periodic band, the test can be recognized as a valid test. For this reason, the adjustment periods T2 and T3 can be set so that the floor response spectrum 70 exceeds the target spectrum 71. In this case, the adjustment periods T2 and T3 can be set together to a value 10 or more times the impact period T1 of the shock pulse wave 51.

調整期間T2、T3を長くするほど床応答スペクトル70における高周波側の加速度の落ち込みが抑制されると推定できる。調整期間T2、T3は、例えば試験時間の制約により許容される範囲で適宜設定することができる。 It can be estimated that the longer the adjustment periods T2 and T3, the more the drop in acceleration on the high frequency side in the floor response spectrum 70 is suppressed. The adjustment periods T2 and T3 can be set appropriately within the range allowed by, for example, the constraints of the test time.

したがって、調整期間T2、T3を合わせて、試験時間の制約により許容される範囲で衝撃期間T1の10倍以上の値に設定することで、試験の有効性を確保することができ、試験時間の長時間化を抑制して効率的に試験を行うことができる。なお、調整期間T2、T3を合わせて衝撃期間T1の10倍以上の値に設定することに加えて、加速度の時刻歴波形全域に渡って加速度振幅レベルを上げる設定を行ってもよい。 Therefore, by setting the combined adjustment periods T2 and T3 to a value 10 times or more the impact period T1 within the range allowed by the constraints of the test time, the effectiveness of the test can be ensured, and the test can be performed efficiently by preventing the test time from becoming too long. In addition to setting the combined adjustment periods T2 and T3 to a value 10 times or more the impact period T1, the acceleration amplitude level may be increased over the entire range of the acceleration time history waveform.

以上のように、本実施形態に係る衝撃加振試験装置100は、試験体40を載置する加振テーブル10と、加振テーブル10を駆動して試験体40に加速度を加える駆動部20と、衝撃パルス波51と衝撃パルス波51に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波52、53とを含む時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように駆動部20を制御する制御部30とを備え、制御部30は、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となり、かつ、調整期間T2、T3が衝撃期間T1の10倍以上となるように時刻歴波形50を生成する。 As described above, the impact vibration test device 100 according to this embodiment includes a vibration table 10 on which the test object 40 is placed, a drive unit 20 that drives the vibration table 10 to apply acceleration to the test object 40, and a control unit 30 that controls the drive unit 20 so that an acceleration indicated by a time history waveform 50 including an impact pulse wave 51 and adjusted excitation waves 52 and 53 that are respectively placed before and after the impact pulse wave 51 in time is applied to the test object 40, and the control unit 30 generates the time history waveform 50 so that the sum of the time integral values of the impact pulse wave 51 and the adjusted excitation waves 52 and 53 is 0 and the adjustment periods T2 and T3 are 10 times or more longer than the impact period T1.

本実施形態に係る衝撃加振試験方法は、試験体40を加振テーブル10に載置することと、衝撃パルス波51と衝撃パルス波51に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波52、53とを含み、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となり、かつ、調整期間T2、T3が衝撃期間T1の10倍以上となる時刻歴波形50を生成することと、生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように加振テーブル10を駆動することとを含む。 The impact vibration test method according to this embodiment includes placing the test object 40 on the vibration table 10, generating a time history waveform 50 including an impact pulse wave 51 and adjusted vibration waves 52 and 53 that are respectively arranged before and after the impact pulse wave 51 in time, in which the sum of the time integrals of the impact pulse wave 51 and the adjusted vibration waves 52 and 53 is zero and the adjustment periods T2 and T3 are 10 times or more longer than the impact period T1, and driving the vibration table 10 so that the acceleration indicated by the generated time history waveform 50 is applied to the test object 40.

本実施形態に係る衝撃加振試験プログラムは、衝撃パルス波51と衝撃パルス波51に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波52、53とを含み、衝撃パルス波51及び調整加振波52、53の時間積分値の合計値が0となり、かつ、調整期間T2、T3が衝撃期間T1の10倍以上となる時刻歴波形50を生成する処理と、生成された時刻歴波形50で示される加速度が試験体40に加えられるように試験体40を載置する加振テーブル10を駆動する処理とをコンピュータに実行させる。 The impact vibration test program according to this embodiment includes an impact pulse wave 51 and adjusted excitation waves 52, 53 that are respectively placed before and after the impact pulse wave 51 in time, and causes a computer to execute a process of generating a time history waveform 50 in which the sum of the time integrals of the impact pulse wave 51 and the adjusted excitation waves 52, 53 is zero and the adjustment periods T2, T3 are 10 times or more longer than the impact period T1, and a process of driving the vibration table 10 on which the test body 40 is placed so that the acceleration indicated by the generated time history waveform 50 is applied to the test body 40.

この構成によれば、調整期間T2、T3を、衝撃期間T1の10倍以上とすることにより、床応答スペクトル70において、長周期側の加速度の落ち込みを抑制することが可能となり、試験時間の長時間化が抑制される。これにより、試験体40に加速度を加える試験を適切かつ効率的に行うことができる。 According to this configuration, by making the adjustment periods T2 and T3 10 times or more longer than the impact period T1, it is possible to suppress the drop in acceleration on the long-period side in the floor response spectrum 70, and to prevent the test time from becoming too long. This makes it possible to perform a test in which acceleration is applied to the test body 40 appropriately and efficiently.

本実施形態に係る衝撃加振試験装置100において、衝撃パルス波51は、加速度が0から増加する増加部分51aと、加速度が維持される維持部分51bと、加速度が0まで減少する減少部分51cとを有する台形状の波形であり、調整加振波52、53は、加速度が正の値となる加速部分52a、53aと、加速度が負の値となる減速部分52b、53bとを有する波形である。この構成によれば、時刻歴波形50全体の波形を高精度に調整できる。 In the impact vibration test device 100 according to this embodiment, the impact pulse wave 51 is a trapezoidal waveform having an increase portion 51a where the acceleration increases from 0, a maintenance portion 51b where the acceleration is maintained, and a decrease portion 51c where the acceleration decreases to 0, and the adjusted vibration waves 52, 53 are waveforms having acceleration portions 52a, 53a where the acceleration is a positive value, and deceleration portions 52b, 53b where the acceleration is a negative value. With this configuration, the waveform of the entire time history waveform 50 can be adjusted with high precision.

本実施形態に係る衝撃加振試験装置100において、時刻歴波形50は、時間軸方向に対称となるように形成される。この構成によれば、時刻歴波形50全体の波形を高精度に調整できる。 In the impact vibration test device 100 according to this embodiment, the time history waveform 50 is formed so as to be symmetrical in the time axis direction. With this configuration, the waveform of the entire time history waveform 50 can be adjusted with high precision.

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

10 加振テーブル
20 駆動部
30 制御部
31 生成部
32 駆動制御部
33 記憶部
40 試験体
50,50A 時刻歴波形
51,55 衝撃パルス波
51a 増加部分
51b 維持部分
51c 減少部分
52,53,56,57 調整加振波
52a,53a 加速部分
52b,53b 減速部分
70 床応答スペクトル
70A 比較スペクトル
71 目標スペクトル
100 衝撃加振試験装置
S1,S2 領域
T1,T5 衝撃期間
T2,T3,T6,T7 調整期間
10 Vibration table 20 Driving unit 30 Control unit 31 Generating unit 32 Driving control unit 33 Memory unit 40 Test body 50, 50A Time history waveform 51, 55 Impact pulse wave 51a Increasing portion 51b Maintaining portion 51c Decreasing portion 52, 53, 56, 57 Adjusted vibration wave 52a, 53a Acceleration portion 52b, 53b Deceleration portion 70 Floor response spectrum 70A Comparison spectrum 71 Target spectrum 100 Impact vibration test device S1, S2 Region T1, T5 Impact period T2, T3, T6, T7 Adjustment period

Claims (5)

試験体を載置する加振テーブルと、
前記加振テーブルを駆動して前記試験体に加速度を加える駆動部と、
衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含む時刻歴波形で示される加速度が前記試験体に加えられるように前記駆動部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となるように前記時刻歴波形を生成する
衝撃加振試験装置。
A vibration table on which a test specimen is placed;
a driving unit that drives the vibration table to apply acceleration to the test body;
A control unit that controls the driving unit so that an acceleration represented by a time history waveform including a shock pulse wave and an adjusted excitation wave that is arranged before and after the shock pulse wave in time is applied to the test body,
The control unit generates the time history waveform so that a sum of time integral values of the shock pulse wave and the adjusted excitation wave is 0 and a period of the adjusted excitation wave is 10 times or more longer than a period of the shock pulse wave.
前記衝撃パルス波は、加速度が0から増加する増加部分と、加速度が維持される維持部分と、加速度が0まで減少する減少部分とを有する台形状の波形であり、
前記調整加振波は、加速度が正の値となる加速部分と、加速度が負の値となる減速部分とを有する波形である
請求項1に記載の衝撃加振試験装置。
The shock pulse wave is a trapezoidal waveform having an increasing portion where the acceleration increases from 0, a maintaining portion where the acceleration is maintained, and a decreasing portion where the acceleration decreases to 0,
2. The impact vibration testing device according to claim 1, wherein the adjusted excitation wave is a waveform having an acceleration portion where the acceleration has a positive value and a deceleration portion where the acceleration has a negative value.
前記時刻歴波形は、時間軸方向に対称となるように形成される
請求項1又は請求項2に記載の衝撃加振試験装置。
3. The impact vibration testing device according to claim 1, wherein the time history waveform is formed so as to be symmetrical in a time axis direction.
試験体を加振テーブルに載置することと、
衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含み、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となる時刻歴波形を生成することと、生成された前記時刻歴波形で示される加速度が前記試験体に加えられるように前記加振テーブルを駆動することと
を含む衝撃加振試験方法。
placing a test specimen on a vibration table;
an impact vibration testing method comprising: generating a time history waveform including an impact pulse wave and an adjusted excitation wave that is respectively arranged before and after the impact pulse wave in time, wherein a sum of time integrals of the impact pulse wave and the adjusted excitation wave is zero and a period of the adjusted excitation wave is 10 times or more longer than a period of the impact pulse wave; and driving the excitation table so that an acceleration indicated by the generated time history waveform is applied to the test specimen.
衝撃パルス波と前記衝撃パルス波に対して時間的に前及び後にそれぞれ配置される調整加振波とを含み、前記衝撃パルス波及び前記調整加振波の時間積分値の合計値が0となり、かつ、前記調整加振波の期間が前記衝撃パルス波の期間の10倍以上となる時刻歴波形を生成する処理と、
生成された前記時刻歴波形で示される加速度が試験体に加えられるように前記試験体を載置する加振テーブルを駆動する処理と
をコンピュータに実行させる衝撃加振試験プログラム。
A process for generating a time history waveform including a shock pulse wave and an adjusted excitation wave that is arranged before and after the shock pulse wave in time, the sum of the time integral values of the shock pulse wave and the adjusted excitation wave is 0, and the period of the adjusted excitation wave is 10 times or more longer than the period of the shock pulse wave;
and driving a vibration table on which a test object is placed so that the acceleration represented by the generated time history waveform is applied to the test object.
JP2021104328A 2021-06-23 2021-06-23 Impact vibration test device, impact vibration test method, and impact vibration test program Active JP7629809B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021104328A JP7629809B2 (en) 2021-06-23 2021-06-23 Impact vibration test device, impact vibration test method, and impact vibration test program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021104328A JP7629809B2 (en) 2021-06-23 2021-06-23 Impact vibration test device, impact vibration test method, and impact vibration test program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023003256A JP2023003256A (en) 2023-01-11
JP7629809B2 true JP7629809B2 (en) 2025-02-14

Family

ID=84816978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021104328A Active JP7629809B2 (en) 2021-06-23 2021-06-23 Impact vibration test device, impact vibration test method, and impact vibration test program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7629809B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103278303B (en) 2013-05-22 2015-11-04 株洲南车时代电气股份有限公司 A kind of waveform compensation method for shock test of railway traffic equipment
JP2016065856A (en) 2014-09-25 2016-04-28 Imv株式会社 Impact testing machine
JP2018179637A (en) 2017-04-07 2018-11-15 Jfeスチール株式会社 Dynamic rigidity test method of automobile body
JP2020003376A (en) 2018-06-29 2020-01-09 Imv株式会社 Impact testing machine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014103299B4 (en) * 2014-03-12 2021-07-22 Spektra Schwingungstechnik Und Akustik Gmbh Dresden Vibration exciter with load compensation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103278303B (en) 2013-05-22 2015-11-04 株洲南车时代电气股份有限公司 A kind of waveform compensation method for shock test of railway traffic equipment
JP2016065856A (en) 2014-09-25 2016-04-28 Imv株式会社 Impact testing machine
JP2018179637A (en) 2017-04-07 2018-11-15 Jfeスチール株式会社 Dynamic rigidity test method of automobile body
JP2020003376A (en) 2018-06-29 2020-01-09 Imv株式会社 Impact testing machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IMV株式会社,衝撃波形振動制御システム K2 K2Sprint SHOCK 取扱説明書,2021年01月27日,5-1 - 5-16,https://we-are-imv.com/assets/downloads/business/products/item/dl-form-k2-manual-list/manual//11.K2_SHOCK.pdf

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023003256A (en) 2023-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Palmieri et al. Non-Gaussianity and non-stationarity in vibration fatigue
Cheung et al. H2 optimization of a non-traditional dynamic vibration absorber for vibration control of structures under random force excitation
Laalej et al. Application of non-linear damping to vibration isolation: an experimental study
CN109073497B (en) Method and system for accelerated fatigue damage testing of objects
US7703325B2 (en) Method for relieving residual stress in an object
Amini et al. A wavelet‐based adaptive pole assignment method for structural control
Yang et al. Investigation into the linear velocity response of cantilever beam embedded with impact damper
JP7629809B2 (en) Impact vibration test device, impact vibration test method, and impact vibration test program
JP5366081B2 (en) Vibration generating method and vibration generating apparatus
Lu et al. Experiment and analysis of a fuzzy-controlled piezoelectric seismic isolation system
Steinwolf et al. On the use of kurtosis control methods in shaker testing for fatigue damage
Weisheit et al. Calculation of the response of a periodically excited beam with frictional contact using harmonic balance method
KR102454396B1 (en) Apparatus and method for removing a residual vibration of lra
Wilmshurst et al. Nonlinear identification of proof-mass actuators accounting for stroke saturation
EP4474957A1 (en) Electronic device and noise cancellation method thereof
Kamran et al. An investigation on optimal designing of dynamic vibration absorbers using genetic algorithm
JP2020159701A (en) Impact testing device and impact testing method
Hamat et al. Iterative Frequency Excitation Technique for Accurate Modal Analysis
Nagy et al. Active vibration control of test equipment through feedback algorithm
JP2020153870A (en) Impact test method
RU2754014C1 (en) Method for optimisation of suspension system of cabin of transport and technological machines
law Kozien et al. Analitical Simulation of Application of FFT Based Spectral Method of Fatigue Cycle Counting for Multiaxial Stress on Example of Pulse Excited Beam
Daum Combining a fatigue model with a shock response spectrum algorithm
Le Corre An approach for comparing in-service multi-input loads applied on non-stiff components submitted to vibration fatigue
Saad et al. Wide band frequency dynamic vibration absorber application for minimizing vibration level

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240509

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7629809

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150