コラム「音響振動技術セミナー:長松先生の講義より(続編)」********************************************************************(お願い:リンクURLが複数行に渡る場合には繋げてください)◆◇◆お知らせ◆◇◆1.DS-2000データステーションソフトウェアをバージョンアップ無償ダウンロードを実施いたします。バグ修整や若干の機能アップも含めて,DS2000シリーズのソフトウェアをバージョンアップしました。DS-2000シリーズをご使用のお客様は,お手数をおかけしますが,下記URLからダウンロードしてくださいますよう,お願いいたします。XPで動作することを確認しております。XP対応のCD-ROMが付属しております。XPパソコンにインストールしたいなどのご要望がございましたら,当該CD-ROMと取扱説明書を実費にて販売しておりますので,最寄の営業所,代理店にお申し付けください。一度ご登録いただいたお客様にはご面倒をおかけいたしますが、ダウンロードには再登録が必要となりますので、ご了承下さい。DINサイズのゲージカウンタを発表。多機能な上に、\39,000という低価格を実現。者が一目で確認できます。用途や使用環境に応じ、弊社リニアゲージセンサ20機種と組み合わせ、最適なシステム構築が可能です。KY-3600エンジンデバイス耐久試験装置エンジン及び各種デバイスの耐久評価試験専用システム。試験を安全かつスピーディに行うことを可能とします。JISCホームページは全面リニューアルされ、規格関連の様々な情報が公開されています(一部6月公開)。その一つとして、JIS規格番号に対応する詳細情報のPDF形式での閲覧が可能です。リンクボタンからJISCホームページに入り、<データベース>→<JIS>とクリックすることで規格番号入力ページが表示されます。情報がPDF形式で表示されます。段に日本規格協会樣へのリンクも設けました。FFTアナライザを初めとするデータ処理機器との相互接続を解説する「システム構成例」PDFファイルをリニューアルしました。各PDFファイル内の製品イラストには製品ページへリンクしてあり、ワンクリックで詳細情報ページが表示されます。今月はPDF化されたカタログが新規2種と改訂4種。FFTアナライザ<音響・振動データ処理関連>4月改訂、PDFカタログとして初めて掲載。オプションのコンパレータ機能を組み込み、ラインでの合否判定に多くの利用実績を持つコンパクトFFTアナライザです。KY-3600エンジンデバイス耐久試験装置<自動車関連>4月作成新規カタログ。PDFカタログとして初めて掲載。FFT演算により回転速度を計測します。出していない場合、振動センサなどと組み合わせ測定することが可能になります。DS-2000データステーション<音響・振動データ処理関連>4月末改訂の最新版。最終ページにハードオプション仕様一覧を追加しました。オプションに1/1、1/3オクターブ分析機能、ラウドネス測定機能を用意。VC-2100振動コンパレータ<音響・振動データ処理関連>4月末改訂の最新版。振動の異常を判定出力します。「PDFカタログ一覧」のページからご覧いただけます。http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/eMM_back/backcontents.htm前号の概要1自由度不減衰のモデルの共振について考えると、(1)低い周波数では力に応じて重りが一緒に動く。(2)共振すると、変位振幅が大きくなる。(3)共振を過ぎると変位振幅は次第に小さくなり最後は動いているか分からないほど極微少になる。)(1)ωが小さいときはfm=0と近似でき、系にはfkのみがfと逆に発生する。ここでは静変形と同様にバネが主役を演じ、質量は振動に関与しない。fkは変位に対する抵抗であり、常にxと逆に作用するから、結果的にfとxは同方向でΦ=0になる。(力と一緒に動いている)(2)ωが共振周波数に接近してくると、fkの方がfmよりわずかに大きいのでΦ=0である。fmはω^2に比例するのでかなり大きな値になる。要があり、結果的に応答振幅xが極めて大きくなる。(何故xが大きくなるか理解)(3)ωが共振状態(ω=固有振動数)ではfmとfkの大きさは同じ大きさでお互い逆方向に作用する。系内でfmとfkが打ち消し合いfに対抗する内力はどこにも存在しなくなる。系は加振力fに対抗する手段を失い、加振力のなすがままに任せて動き、振幅が限りなく増大していく。加振力の意のままに動くから、動く方向すなわち速度の方向(位相)は加振力の方向と一致する。変位は速度より90°遅れて生じるから、加振力からも90°遅れる。(fm=fk)(4)ωが共振を少し通り過ぎた点ではfmの方がfkよりもわずかに大きいので、fmをfk+fが打ち消す形でつりあう。fkと常に逆向きの応答xはfとも逆になりΦ=−180°になる。応答が遅れるのである。この時にはまだfmとfkはほとんど大きさが等しいにもかかわらず両者の大きさの差が一定値fでなければならない。そこでfmもfkも大変大きく(fmとfkの差が微少のため、fm、fkが大きくないとfm−fk=fにならない)それら両者に比例する応答xは極めて大きい。(共振前はfm<fk、共振過ぎるとfm>fk)(5)ωが共振周波数を過ぎた点ではfmはfkより十分大きくなる。そこで前記と同じ理由でΦ=−180°になる。fmとfkの差が一定値fでなければならないことから、fmとfkの大きさが共にだんだん小さくなる必要があり、xは減少してくる。(ωが大きくなるに従いfmは大きくなるべき所、fm−fkの差分が大きくなっていくのでその差fを一定にするためfm、fkの大きさは次第に小さくなる)(6)ωが共振周波数より遥かに大きい周波数では極めて速い加振である。動の主役は質量が演じる。系にはfkはなくfmだけが存在してfを打ち消している。xはfmと同方向であるからfとは逆方向になりΦ=−180°である。これを端的に示したのが質量のみの系で例えば球。球を調和(sin関数)運動させようとすると常に変位と逆の方向の力を加えておかないと、そのまま勝手な方向に飛び去ってしまう。加振力は質量に仕事をし、加速度を発生させるので加振力と加速度は同方向になる。変位は加速度により常に180°遅れるからΦ=−180°になる。作用が変化すると必ず発生し、一旦生じれば外からなにもしないでも自分自身だけで自由勝手に振動し続ける。今まであった加振力が急に無くなったり、加振力の大きさ、方向、周波数が急に変わったときにも発生する。すべての振動の元になっている物体の動特性が自由振動の中にすべて含まれている。自由振動は1自由度系では最初の振幅の大きさ、振動の速さ、減衰の速さの3つの現象で表される。多自由系では固有モード、固有振動数、モード減衰比の3つの現象に対応する。動特性は質量、こわさ(剛性)、減衰係数の3種類であり、3という数が基本になっている。FFTは振動解析に有効といわれていますが、これは頭書に記しました「運動方程式の解は周期関数でしか解けない。振動は調和振動(例えばsin波形)といわれるほど周期性を持った波動で、複雑な振動波形もいろいろな周波数を持った調和振動の和として表され、ちょうどフーリエ級数みたいと思い付かれることと思います。その様なことからFFTアナライザとは相性が良いといえます。応答を求めることは運動方程式の解、動特性を求めていることであり、その解は数式でなく数式を数値化、グラフ化して表示してくれ、FFTアナライザは優れものといえます。文字だけの説明ではご理解しにくいかと思います。長松先生の講義はその他いろいろお話があり、非常にためになりました。皆様も一度セミナー受講をお勧めします。梅雨に入ったように雨の日が続きます。熱い、そうですワールドカップサッカーの開催がカウンドダウンです。巨人阪神戦もゴルフも熱い。この際何もかも忘れて盛り上がってしまいまショーの勢いで今月、ホームページトップにFLASHムービ(動画)を使ってみました。インターネットエクスプローラブラウザでは問題ないのですが、ネットスケープブラウザでご覧になっておられる方には申し訳有りませんが、トップポップアップメニューがFLASHムービの下に表示されてしまいます。