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Study on a New Seismic Isolation System using Center-of-Gravity Position Movement

利用重心位置移动的新型隔震系统研究

基本信息

批准号：
22K04001
负责人：
古屋治
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Tokyo Denki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では，半導体製造設備など微小振動嫌振機器での防振領域と地震領域の両領域をカバーする手法を検討した．ここでは，研究の第一段階として，水平に支点が可動することで重心位置を変動させる形式の振り子構造による新たな免震機構の在り方を解析と実験の両面から検討を行った．解析では，支点部を可動させることにより，支点部固定状態より約67~74%応答低減された．また，入力加速度に対しては約79~ 89%低減された．各地震波の応答が低減したことから，提案構造の有効性を確認できたと考える．実験では，試験装置の基本特性を評価するためスイープ波加振試験，正弦波加振試験，地震波加振試験を行った．スイープ波加振試験では，支点部の固定時と可動時それぞれの固有振動数を確認した．正弦波加振試験では，スイープ波試験から得られた固有振動数で正弦波を入力し，支点部の固定時と可動時の応答の差異を確認した．地震波加振試験では代表的な地震波を入力し，支点部と吊り部の振動数比による応答低減効果を確認した．振動数比が近くなるにつれ応答が減少し，最大で43~80%の応答低減効果を確認した．振動モデルを用いた振動応答解析結果と正弦波試験結果の比較を行った．支点固定時では，正弦波応答は良好な結果を得られたが，地震波応答ではやや誤差が生じる結果となった．支点可動時では，解析結果と試験結果で応答に支点固定時よりもやや大きな誤差を確認した．当該誤差については，回転運動や摩擦係数等の非線形要素を追加することで解析誤差を低減し，応答を適切に表現可能な解析モデルの構築が可能になると考えられる．

This research focuses on the field of vibration isolation of semiconductor manufacturing equipment, small vibration vibration machines, and the field of earthquake prevention and control.ここでは, the first stage of research, として, the horizontal fulcrum is movable, the position of the center of gravity is movable, and the position of the center of gravity is movable. Form の Vibration り substructure による新たな quake-isolating mechanism の in り square を analysis と実験の両面から検 Discussion を row った. Analysis: The fulcrum part is movable, the fulcrum part is fixed, and the fulcrum part is in a fixed state. About 67~74% of the answer is reduced.また, input acceleration に対しては is about 79~89% reduced された. Each seismic wave response is reduced, and the validity of the proposed structure is confirmed and tested.実験では, the basic characteristics of the test device are evaluated by the wave vibration test, the sine wave vibration test, the seismic wave vibration test, and the seismic wave vibration test. The スイープ wave vibration test is carried out, and the natural vibration number of the fulcrum part is confirmed when it is fixed and when it is movable. The sine wave vibration test is carried out, and the sine wave test is carried out to obtain the natural vibration number and the sine wave input force, and the difference between the fixed and movable fulcrum parts is confirmed. The seismic wave vibration test was conducted to confirm the seismic wave input force and the vibration number ratio of the fulcrum and suspension parts, respectively. The vibration number ratio is relatively low, and the vibration reduction effect of the maximum 43~80% has been confirmed. Vibration tester uses vibration response analysis results and comparison of sine wave test results. When the fulcrum is fixed, the sine wave response is good and the result is good, and the earthquake wave response is error-free and the result is good. When the fulcrum is movable, the analysis results and test results are correct. When the fulcrum is fixed, the error is large and the error is confirmed. When this error is caused by non-linear elements such as the return motion and friction coefficient, the analysis error is added The difference is reduced, the answer is appropriate, the performance is possible, the analysis is done, the construction is possible, and the test is done.