回転機械の振動診断と振動対策

回転機械の実務者にとって、ロータを安定にかつ高速に回転させる技術が肝要である。系として安定と不安定の作用力の差は紙一重であるが、設計力には大きな差が潜む。 　日頃より、明快な解析力でロータを設計し、しっかりとした理解力で運転せねばならない。ロータ振動の設計、計測、診断までを実用的な見地から、事例を基に説明する。実際のシミュレーションHIL波形が理解を加速すると期待する。 　ISO準拠の振動診断士の入門編に関しても概説する。
電卓、三角定規、分度器を持参ください。

1日目 (2012/10/30) 回転機械の振動解析と振動対策

～ロータ振動問題に対する実用的なアプローチを学ぶ～

1. 回転軸の減衰固有振動について
   1. 単振動系の固有振動数と減衰比測定
   2. ジャイロ効果とふれまわり運動
   3. 多自由度系の振動解析
   4. モード質量測定
2. ロータ振動の共振
   1. 共振周波数と共振倍率
   2. 強制振動のふれまわりモード解析
3. 静止座標系から回転座標系へ
   1. 座標変換
   2. ふれまわりと波動伝搬
   3. 振動周波数の変移
4. 翼・羽根車系の固有振動解析と共振
   1. 固有値解析と固有モード
   2. 共振条件
5. ロータ系の安定性
   1. 内部減衰
   2. 非対称ロータ
   3. 磁気軸受による振動低減化
6. v_BASE (振動問題の解決事例) に学ぶ振動対策
7. ISO振動診断士認証制度紹介と試験試行

2日目 (2012/10/31) ロータ振動HIL (Hardware In the Loop) と振動診断

1. ロータ振動HILについて
   • 回転機械振動をシミュレーションし、実際と似たような振動波形を発生させるHIL (hardware In the Loop) 技術について,HIL手法の動機とツールならびに効能を概観する。
2. 振動現象のメカニズム
   1. 不釣合い振動のメカニズム (共振、バランシング、熱変形)
   2. クロスばね効果 (前向き及び後ろ向きモードの安定化と不安定化)
   3. 流体力に起因する不安定振動
   4. AMB (磁気軸受) による振動制御 (FB制御とFF制御)
   5. 内部減衰による不安定振動
3. ロータ振動の信号処理
   1. PLL (Phase Locked Loop) 回路
   2. ボード線図とナイキスト線図
   3. FFT (離散フーリエ変換) とスペクトル
   4. フルスペクトル
4. ロータ振動HILと振動診断
   1. インパルス応答試験
   2. 不釣合い振動とバランシング
   3. 各種バランシング演習
   4. クロスばね効果いろいろ
5. HILシミュレーション演習
   • 与えられた課題に対してMATLABプログラムを共同で作成し、HILツールにて異常振動を発生させ、FFTで分析を行なう。 課題候補:軸剛性の異方性による振動、接触振動、玉軸受振動包絡線処理 など
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