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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 study aims to explore the methods of vibration prevention and earthquake prevention in semiconductor manufacturing equipment and micro-vibration-generating equipment. The first stage of this study is the analysis of the horizontal pivot point, which is movable, and the analysis of the horizontal pivot point, which is movable, and the analysis of the horizontal pivot point, which is movable, and the analysis of the horizontal pivot point. The analysis shows that the fulcrum part is movable, and the fulcrum part is fixed. About 67~74% of the fulcrum part is fixed. The input acceleration decreases by 79~ 89%. The seismic wave response is low, and the proposed structure is confirmed. The basic characteristics of the test device are evaluated. The number of natural vibrations of the fixed and movable fulcrum parts is confirmed. The sine wave vibration test is carried out to determine the difference between the fixed time and the movable time of the fulcrum. Seismic wave vibration test represents the input force of seismic wave. The vibration ratio of fulcrum part and suspension part is confirmed. The vibration ratio is approximately 43~80% and the response reduction effect is confirmed. Comparison of vibration analysis results and sine wave test results. When the fulcrum is fixed, the sine wave response is good. The result is good. The seismic wave response is good. The error is good. When the fulcrum is movable, the analysis result and the test result are correct. When the fulcrum is fixed, the error is confirmed. When the error is corrected, the nonlinear elements such as the coefficient of friction and the like are added, the analytical error is reduced, and the appropriate performance is possible.