本セミナーでは、振動の基本となる一自由度振動系の自由振動、固有振動数、強制振動の説明から始めます。さらに、振動系を構成する質量、ばね、減衰が振動応答にどのように影響するかを理解してもらいます。
続いて、振動現象を大きく支配する外力 (加振力) について説明します。計測された変位や加速度から外力を推定することが、振動の発生メカニズムを理解する上で必要です。実際の機器を例に挙げながら、外力と振動応答との関係を説明します。
共振現象については、エネルギー的な観点から解説します。これにより、共振現象の物理的 (本質的) な理解につなげてもらいます。さらに、構造物の低振動化のために必要な「高減衰設計」の基本的な考え方、「高剛性設計」の基本となる「力の流れ」について解説します。
- はじめに
- 一自由度振動系【基礎の理解】
- 自由振動
- 運動方程式と固有振動数
- 粘性減衰系の挙動
- 強制振動
- 運動方程式
- 時刻歴波形と共振曲線
- 力による強制振動・変位による強制振動
- 振動の評価量
- ばね支配・減衰器支配・質量支配
- 振動を支配する「外力」を理解する【本質の理解】
- 外力と振動応答の関係
- 応答から外力を「推定」する
- 周波数分析の観点から考える
- 外力の種類と応答
- 正弦波
- ひずみ波
- 不規則波
- 各種機械要素・装置における外力
- 軸受け
- 歯車
- 空調機など
- 「共振」の本質を理解する【本質の理解】
- エネルギー的な観点から見直してみる
- 外力がなす仕事とダンパによって消散されるエネルギー
- 共振は外力がもっとも効率良く仕事をなした結果起こる現象
- 減衰による振動低減の物理的意味
- 「高減衰設計」を理解する【低振動設計の理解】
- 振動エネルギーをダンパに「流す」
- 固有振動モードから有効な制振方法を考える
- 板の曲げ振動を抑える制振材貼り付けの考え方
- 「高剛性設計」を理解する【低振動設計の理解】
- 構造設計の基本となる「力の流れ」とは何か
- 「力の流れ」を読む・適用する
- リブ構造の例
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