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機械システムにおける自励振動の対策法

机械系统自激振动的对策

基本信息

批准号：
08J03164
负责人：
中江貴志
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は発生メカニズムの異なる自励振動系に抑制対策として動吸振器を適用し,あらゆる自励振動を完全に抑制できる動吸振器の最適設計法を体系化することにある.本年度は流体力係数が流れに向かう角度(抑え角)に依存して負性抵抗を有し,発生するギャロッピング現象に着目し,この自励振動を動吸振器を用いて抑制することを実験および解析で試みた.ギャロッピング現象は送電線に一定の速い風が吹き付ける際によく発生する現象として知られている.本年度はバネで支持された溝型のアルミ材の主系に強風を送りギャロッピングを発生させるとともに,アルミ材に動吸振器を搭載して抑制実験を行った.さらに,負性抵抗を有する最も基礎的な1自由度非線形自励系であるレイリーの式を用いてギャロッピングをモデル化し,この自励系に動吸振器を取り付けたときの抑制効果を非線形解析し,実験との比較を行った.実験および解析結果から,ギャロッピングを完全に抑制するためには動吸振器の固有振動数はギャロッピングの振動数に一致させること,つまり最適同調が必要であることがわかった.動吸振器に付加する減衰には最適減衰が存在することがわかった.また抑制可能な動吸振器の固有振動数領域よりも低い領域では主系と動吸振器は逆位相で振動するのに対して,高い領域では両者は同位相で振動することがわかった.これは位相差を見ることで最適同調領域の予測を立てることに利用できると考える.以上の動吸振器の特徴は,過去に取り扱った負性抵抗に起因して発生する自転車用ディスクブレーキの鳴き現象に適用できる抑制可能な動吸振器の設計法と一致した.しかし,昨年度取り扱ったクーロン摩擦に起因する係数行列の非対称性によって発生する自動車用ディスクブレーキ鳴きを抑制するための動吸振器の特徴とは,動吸振器に必ずしも減衰を必要としない点で異なる特徴を示した.

The purpose of this study is to systematize the optimal design method of dynamic vibration absorbers for self-excited vibration suppression. This year, the fluid force coefficient is dependent on the flow direction angle (suppression angle), and the negative resistance phenomenon occurs. The phenomenon of transmission lines is caused by wind blowing at a certain speed. This year, the main system of supporting groove type vibration absorber is equipped with strong wind and vibration absorber. In addition, negative resistance has the most basic 1-degree-of-freedom non-linear self-excitation system, and the self-excitation system has the most basic 1-degree-of-freedom non-linear analysis. The natural vibration number of the dynamic vibration absorber is consistent with the vibration number of the vibration absorber. The vibration absorber is applied to reduce the attenuation, and the optimum attenuation exists. The natural vibration of the vibration absorber can be suppressed. The vibration of the vibration absorber can be suppressed in the lower part of the vibration absorber. The vibration of the vibration absorber can be suppressed in the higher part of the vibration absorber. The prediction of the optimal domain of homology is based on the phase difference. The above characteristics of dynamic vibration absorber are consistent with the design method of dynamic vibration absorber. The characteristics of the dynamic vibration absorber are shown in the paper.