JPH02134559A - 材料の加振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、例えば共振法により材料の機械的定数を求
める際に用いられる材料の加振装置に関する。

（従来の技術） セラミックス、金属、プラスチック、木材等の材料の弾
性率、剛性率等の機械的定数は、材料を加振して材料固
有の共鳴振動数を測定する共振法により求めることがで
きる。この方法は特にセラミックス等の高ヤング率を有
する材料に有効である。

従来、材料をハンマ等で衝打して加振したり、スピーカ
のコーン部に糸の一端を接着し、他端に材料を接着し”
〔吊し、スピーカから発せられる音波を糸て伝搬して材
料を加振していた。

しかしながら、上記衝打による加振の場合、ある程度の
大きざの材料でないと共鳴振動数が測定しづらく、また
衝打の技能を要求されていた。また、上記音波の伝搬に
よる加振の場合、加振器自体の撮動特性が糸に伝搬して
材料本来の共鳴振動数が測定しづらく、また伝搬中の減
衰により振動効率が悪いという欠点があった。

そこで、材料表面に導電材を塗布して電極を形成し、交
番電圧を印加して材料を加振している。

（発明が解決しようとする課題） 上記交番電圧による加振の場合、導電材の塗布に手間が
掛り過ぎるという欠点があった。また、導電材の塗布量
によっては、材料の共鳴振動数が変化する恐れがありた
。

この発明は上述のような事情から成されたものであり、
この発明の目的は、材料の正確な共１鵬振動数を容易に
得ることができる材料の加振装置を提供することにある
。

発明の構成； （課題を解決するための手段） この発明は、例えば共振法により材料の機械的定数を求
める際に用いられる材料の加振装置に関するものであり
、この発明の上記目的は、音波を発生する音波発生器と
、所定の径の孔が穿設され、一方の面に前記音波発生器
が装着され、他方の面に振動非伝搬材が装着された遮音
性を有するプレートとを具備し、前記振動非伝搬材に材
料を載置し、この材料に前記音波発生器から発せられ、
前記孔を通過して来る音波を投射して前記材料を加振す
ることによって達成される。

（作用） この発明の材料の加振装置は、材料の所定の箇所に非接
触で音波を投射して加振するようにしているので、材料
の正確な共鳴振動数を測定することができ、音波の投射
位蹟と共１鵬娠動数の測定位置とを適当に組合せること
により、材料の機械的定数を容易に得ることができるも
のである。

（実施例） 第１図はこの発明の材料の加振装置の一例を示す斜視図
、第２図はそれに材料をセツティングした場合の側面図
であり、音波を発するスピーカ１と、所定の径の孔２＾
が穿設されており、スピーカ１のコーン部ＩＡに近接し
、かつコーン部】＾を覆うように装着された遮音性を有
するプレート２とで成り、プレート２の孔２Ａはスピー
カ１のコーン部Ｉへのほぼ中央に位置し、スピーカ１が
装着されていない側のプレート２の面には材料を載置し
、かつ載置した材料に振動を伝えないサポート３が装着
されている。この例で使用されるスピーカ１は数的なも
のであり、例えば定格６０Ｗ１周波数範囲５０１１□〜
４０ｋ１１□である。また、プレート２は例えはアルミ
製であり、このプレート２とスピーカｌのコーン部ＩＡ
との間隙ｄはプレート２による音の位相ずれが生じない
ような距１１ｉ１１　（例えば２〜３　ｍｍｌ　に設定
されている。サポート３は例えば高さ５ｍｍの同村形状
をしたウレタン、スポンジ等であって、孔２Ａの周辺に
複数個（例では４個）装着されている。

このような構成において、その動作例を説明すると、例
えば第２図に示すような直方体（長さ１００ｍｍ　Ｘ幅
２０ｉ＋ｍＸ厚さ４ｍｍ）の材料４をその中央部がプレ
ート２の孔２＾の上方に来るようにサポート３に載置し
、材料４の上面の中央部にピックアップ（材料の振幅、
振動の速度又は加速度に比例した電圧を発生する圧電型
加速度センサ等）５を装着する。そして、スピーカ１の
コーン部ＩＡから音波を発生させると、その音波はプレ
ート２の孔２Ａを通過して材料４の中央部に投射される
。従って、材料４はその中央部を最大振幅として振動す
るので、その振動の振幅、速度、加速度をピックアップ
５で検出することができる。

このように、音波を材料４の中央部に投射して縦振動を
得るようにしているので（第３図参照）、材料４の弾性
率を求めることができる。また、第４図に示すように音
波を材料のコーナ部に投射して振動を得るようにすれば
、材料４のねしり剛性率も求めることができる。このと
きのピックアップ５の装着位置は材料４の上面のコーナ
部に移動させる。そして、材料４を縦振動及びねじり振
動させるには、プレート２の孔２Ａの径を材料４の幅の
１／２以下とし、また孔２＾の数は１個に限定されるも
のではなく、複数個としても良い。

なお、上述した実施例においては接触型のピックアップ
を用いたが、非接触型のピックアップを用いるようにし
ても良い。

発明の効果； 以上のようにこの発明の材料の加振装置によれば、材料
を容易かつ正確に振動させることができるので、研究、
開発等のスピードアップを図ることができると共に、構
造が簡単なため低価格の装置として提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の材料の加振装置の一例を示す斜視図
、Ｓ２図はそれに材料をセツティングした場合の側面図
、第３図及び第４図はそれぞれその装置による材料の加
振箇所を示す斜視図である。 １・・・スピーカ、１＾・・・コーン部、２・・・プレ
ート、２Ａ・・・孔、３・・・サポート、４・・・材料
、５・・・ピックアップ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音波を発生する音波発生器と、所定の径の孔が穿設
   され、一方の面に前記音波発生器が装着され、他方の面
   に振動非伝搬材が装着された遮音性を有するプレートと
   で成り、前記振動非伝搬材に材料を載置し、この材料に
   前記音波発生器から発せられ、前記孔を通過して来る音
   波を投射して前記材料を加振するようにしたことを特徴
   とする材料の加振装置。 ２、前記孔の径が前記材料の幅の２分の１以下である請
   求項１に記載の材料の加振装置。 ３、前記材料の振動を検出するセンサを有することを特
   徴とする請求項１に記載の材料の加振装置。