JPH05157656A - Vibration test device and method and vibration response analysis method of structure - Google Patents
Vibration test device and method and vibration response analysis method of structureInfo
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- JPH05157656A JPH05157656A JP3321919A JP32191991A JPH05157656A JP H05157656 A JPH05157656 A JP H05157656A JP 3321919 A JP3321919 A JP 3321919A JP 32191991 A JP32191991 A JP 32191991A JP H05157656 A JPH05157656 A JP H05157656A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実物の加振試験と数値計算の組合せによる振
動試験装置において、数値計算の時間刻みよりも変化の
早い反力が加振対象構造内で生じる場合についても、正
確な振動応答評価が可能である構造物の振動試験装置を
提供する
【構成】 加振対象構造物1にアクチュエータ2が取り
付けられ、アクチュエータ2は制御装置3によって制御
される。デジタル計算機4は、荷重変換器6の信号を利
用して力積測定手段7により測定された力積測定値を通
信手段8を介して入力し、この力積測定値を用いて一定
時間後の境界点の振動応答値を計算する。この振動応答
値を加振信号として、加振信号の通信手段5を経由して
アクチュエータ2の制御装置3に入力する。
(57) [Summary] [Purpose] In the vibration test equipment that combines the actual vibration test and numerical calculation, it is accurate even when the reaction force that changes faster than the time step of numerical calculation occurs in the structure to be excited. Provided is a structure vibration test apparatus capable of performing various vibration response evaluations. [Configuration] An actuator 2 is attached to a structure to be excited 1, and the actuator 2 is controlled by a control device 3. The digital computer 4 inputs the impulse measurement value measured by the impulse measurement means 7 using the signal of the load converter 6 via the communication means 8, and uses this impulse measurement value to measure the time after a predetermined time. Calculate the vibration response value at the boundary point. This vibration response value is input as a vibration signal to the control device 3 of the actuator 2 via the vibration signal communication means 5.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、構造物の振動試験に係
り、大規模かつ内部に発生する荷重が短時間で大きく変
動する構造物に好適な構造物の振動試験装置、および振
動試験方法に関する。また、内部に発生する荷重が短時
間で大きく変動する部材を含む構造物の振動応答解析方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure vibration test, and a structure vibration test apparatus and a vibration test method suitable for a large-scale structure in which a load generated inside greatly fluctuates in a short time. Regarding Further, the present invention relates to a vibration response analysis method for a structure including a member in which a load generated inside fluctuates greatly in a short time.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の構造物の振動試験装置において
は、構造物が地震等により加振される場合の振動応答の
評価が、その構造物全体を振動台に搭載して加振するこ
とにより行われていた。しかし、構造物が非常に大型の
場合は、実物全体を振動台に載せることは、振動台の許
容荷重の制限等から困難な場合がある。このような場
合、搭載可能な規模の縮尺モデルの加振対象構造物によ
り加振試験を行うか、構造物の一部分のみを加振試験を
行うか、または、その両方を適用して、振動応答の評価
を行っていた。しかし、前者には縮尺モデル化に際して
相似則を完全に満たすことが困難であることなどの問題
があり、後者には、加振振動そのものが試験される構造
物の応答と連成するため、正確な評価が困難であること
等の問題があった。そこで、構造物の一部分のみを加振
し、他の部分は数値モデル化し、境界での振動応答をデ
ジタル計算機で計算し、これで実物モデルを加振しその
反力を用いてさらに数値モデル化構造の応答評価を行う
振動試験方法が考えられている。2. Description of the Related Art In a conventional vibration testing apparatus for a structure, the vibration response of the structure when it is vibrated by an earthquake or the like can be evaluated by mounting the whole structure on a vibration table and vibrating it. It was done. However, when the structure is very large, it may be difficult to mount the entire real object on the vibrating table due to the limitation of the allowable load of the vibrating table. In such a case, the vibration response may be performed by the structure to be excited, which is a scale model that can be installed, or only part of the structure may be subjected to the vibration test, or both may be applied to obtain the vibration response. Was being evaluated. However, the former has a problem that it is difficult to completely satisfy the similarity rule when modeling the scale, and the latter has the problem that the excitation vibration itself is coupled with the response of the structure to be tested. There was a problem that it was difficult to evaluate variously. Therefore, only a part of the structure is excited, the other part is modeled numerically, the vibration response at the boundary is calculated by a digital computer, and the actual model is vibrated by this, and further numerical modeling is performed using the reaction force. A vibration test method for evaluating the response of the structure has been considered.
【0003】構造物の一部分は実物または模型を用いて
加振し、他の部分は数値モデル化しデジタル計算機によ
り応答計算を行う振動試験方法については、特開昭61
−34438号公報、特開昭61−132835号公報
などがある。また、据付機器または構造物一般に適用可
能な構造物に関し、実時間で試験を行う、または一定時
間ごとに反力を測定するなどの振動試験装置および振動
試験方法が提案されている。A vibration test method in which a part of a structure is vibrated by using a real or model, and the other part is numerically modeled and a response is calculated by a digital computer is disclosed in JP-A-61-61
There are JP-A-34438 and JP-A-61-232835. Further, a vibration test apparatus and a vibration test method for performing a test in real time or measuring a reaction force at regular time intervals have been proposed for structures applicable to installation equipment or structures in general.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の振動試験装置お
よび振動試験方法にあっては、特開昭61-34438号公報お
よび特開昭61-132835号公報に記載のように、時間軸を
実際よりも拡大してアクチュエータにより変位を与えて
いる。そのため、変位のみに依存する反力は正確に評価
できるが、粘性減衰力など、速度に依存する反力は評価
できなかった。また、後者では、慣性力を模擬するため
の荷重を加えるアクチュエータを設けているため、加速
度に依存する反力は評価しているが、このアクチュエー
タによる荷重は一点に加わるため、集中質量系にモデル
化ができない構造については不正確になるという問題点
があった。このような点を解決するため、加振対象構造
物と数値モデル化構造との境界点の加振を実時間で行う
方法が提案されたが、この方法では一定時間刻みで反力
を測定しているため、この時間刻みよりも変化の早い反
力、例えば、すべり、衝突などが据付け機器内で生じる
場合などは、振動応答評価が不正確になるという問題点
があった。時間変化が早い反力がある場合にこれら従来
技術を用いて正確に振動応答評価を行うためには、振動
応答の計算の時間刻みを反力の時間変化に対して十分小
さくすればよい。しかし、それには限界があり、数値モ
デル化構造の振動応答評価にかかる計算時間よりも時間
刻みを小さくすることができない。In the conventional vibration test apparatus and vibration test method, the time axis is actually measured as described in JP-A-61-34438 and JP-A-61-132835. The displacement is given by the actuator in a larger scale. Therefore, the reaction force that depends only on the displacement can be accurately evaluated, but the reaction force that depends on the velocity such as the viscous damping force cannot be evaluated. Also, in the latter, since an actuator that applies a load to simulate the inertial force is provided, the reaction force that depends on the acceleration is evaluated, but since the load from this actuator is applied to one point, the model is added to the concentrated mass system. There was a problem that it became inaccurate for structures that could not be converted. In order to solve such a point, a method of exciting the boundary point between the structure to be excited and the numerically modeled structure in real time was proposed, but this method measures the reaction force at regular time intervals. Therefore, there is a problem that the vibration response evaluation becomes inaccurate when a reaction force that changes faster than this time step, such as a slip or a collision, occurs in the installed device. In order to accurately evaluate the vibration response using these conventional techniques when there is a reaction force that changes rapidly with time, the time step of calculation of the vibration response may be made sufficiently small with respect to the time change of the reaction force. However, there is a limit to this, and the time step cannot be made smaller than the calculation time required to evaluate the vibration response of the numerical modeling structure.
【0005】本発明の目的は、大型構造物で、しかも、
構造内部に反力の非常に早い時間変化があるものについ
ても、正確な振動応答評価が可能である構造物の振動試
験装置及び振動試験方法並びに振動応答解析方法を提供
することにある。The object of the present invention is to provide a large structure and
It is an object of the present invention to provide a vibration test apparatus, a vibration test method, and a vibration response analysis method for a structure, which enables accurate vibration response evaluation even for a reaction force having a very rapid time change inside the structure.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る構造物の振動試験装置は、構造物の一
部分を実物または模型を用いてモデル化した加振対象構
造物と、構造物の他の部分を数値モデル化した数値モデ
ル化構造との加振対象構造物の境界点を加振する少なく
とも一個のアクチュエータと、それぞれのアクチュエー
タを制御する制御装置と、数値モデル化構造の境界点の
振動応答を計算しかつ制御装置に振動応答の計算値から
算出された加振信号を出力するデジタル計算機とよりな
る構造物の振動試験装置において、それぞれのアクチュ
エータに発生する反力の力積測定手段と、その力積測定
値をデジタル計算機へ入力する通信手段とを備え、デジ
タル計算機は、一定時間ごとの力積を用いて一定時間先
の境界点の振動応答を計算し、一定時間後にそれぞれの
アクチュエータによりその振動応答を実現させる加振信
号を出力する手段を具備している構成とする。In order to achieve the above object, a structure vibration test apparatus according to the present invention comprises a structure to be vibrated in which a part of the structure is modeled by using a real object or a model, Excitation with the numerically modeled structure that numerically models the other part of the structure At least one actuator that excites the boundary point of the target structure, a controller that controls each actuator, and a numerically modeled structure In a structure vibration test device consisting of a digital computer that calculates the vibration response at the boundary point and outputs the excitation signal calculated from the calculated vibration response to the control device, the force of the reaction force generated in each actuator The digital computer is provided with a product measuring means and a communication means for inputting the impulse measurement value to a digital computer. It was calculated, a structure that includes means for outputting a vibration signal to realize the vibration response by the respective actuator after a predetermined time.
【0007】そして構造物の一部分を実物または模型を
用いてモデル化した加振対象構造物と、構造物の他の部
分を数値モデル化した数値モデル化構造との加振対象構
造物の境界点を加振する少なくとも一個のアクチュエー
タと、それぞれのアクチュエータを制御する制御装置
と、数値モデル化構造の前記境界点の振動応答を計算し
かつ制御装置に振動応答の計算値から算出された加振信
号を出力するデジタル計算機とよりなる構造物の振動試
験装置において、それぞれのアクチュエータに発生する
反力を測定する荷重変換器とデジタル計算機により時間
管理されたアナログ−デジタル変換器を有する第二のデ
ジタル計算機とよりなる力積測定手段と、その力積測定
値をデジタル計算機へ入力する通信手段とを備え、デジ
タル計算機は、一定時間ごとの力積を用いて一定時間先
の境界点の振動応答を計算し、一定時間後にそれぞれの
アクチュエータによりその振動応答を実現させる加振信
号を出力する手段を具備し、第二のデジタル計算機は、
振動応答計算の時間刻みよりも小さい時間刻みでアナロ
グ−デジタル変換器を介して入力された荷重値を積算す
る手段を具備している構成でもよい。Then, a boundary point of the structure to be excited between the structure to be excited by modeling a part of the structure using a real object or a model and the numerically modeled structure in which the other part of the structure is numerically modeled. At least one actuator that vibrates, a controller that controls each actuator, and a vibration signal that calculates the vibration response of the boundary point of the numerical modeling structure and that is calculated from the calculated vibration response to the controller. In a vibration testing device for a structure, which comprises a digital computer that outputs the following, a second digital computer having a load converter that measures the reaction force generated in each actuator and an analog-digital converter time-controlled by the digital computer. And a communication means for inputting the impulse measurement value to the digital computer. The second digital computer is provided with means for calculating the vibration response of the boundary point ahead of a fixed time using the impulse for each time, and outputting the vibration signal for realizing the vibration response by each actuator after the fixed time. Is
It may be configured to include means for accumulating the load values input via the analog-digital converter in a time step smaller than the time step of the vibration response calculation.
【0008】またデジタル計算機は、アナログーデジタ
ル変換器を備え、第二のデジタル計算機は、デジタルー
アナログ変換器を備え、デジタル計算機への力積測定値
の入力は、該第二のデジタル計算機のデジタルーアナロ
グ変換器により出力された電圧信号をデジタル計算機の
アナログーデジタル変換器へ入力する構成でもよい。Further, the digital computer is provided with an analog-digital converter, the second digital computer is provided with a digital-analog converter, and the input of the impulse measurement value to the digital computer is performed by the second digital computer. The voltage signal output by the digital-analog converter may be input to the analog-digital converter of the digital computer.
【0009】さらに力積測定値をデジタル計算機へ入力
する通信手段は、二つのデジタル計算機が同時にアクセ
スが可能なメモリに第二のデジタル計算機が力積測定値
を書き込み、この力積測定値をデジタル計算機が読み取
る構成でもよい。Further, the communication means for inputting the impulse measurement value to the digital computer is such that the second digital computer writes the impulse measurement value in a memory which can be simultaneously accessed by the two digital computers, and the impulse measurement value is digitally recorded. It may be configured to be read by a computer.
【0010】そしてデジタル計算機および第二のデジタ
ル計算機のそれぞれは並列処理可能とし、それぞれのデ
ジタル計算機の処理を一つの計算機で行う構成でもよ
い。Each of the digital computer and the second digital computer may be capable of parallel processing, and the processing of each digital computer may be performed by one computer.
【0011】また構造物の振動試験方法においては、構
造物の一部分を実物または模型を用いて加振対象構造物
にモデル化し、構造物の他の部分を数値モデル化構造に
数値モデル化し、加振対象構造物の数値モデル化構造と
の境界点を少なくとも一個のアクチュエータにより、デ
ジタル計算機で計算した数値モデル化構一個のアクチュ
エータにより、デジタル計算機で計算した数値モデル化
構造の境界点の振動応答に基づいて加振する構造物の振
動試験方法において、それぞれのアクチュエータに発生
する反力の力積を測定し、その力積測定値をデジタル計
算機へ入力し、デジタル計算機は、一定時間ごとの力積
を用いて一定時間先の境界点の振動応答を計算し、その
振動応答を一定時間後にそれせぞれのアクチュエータに
実現させる加振信号を算出し出力する構成とする。In the vibration test method for a structure, a part of the structure is modeled as a structure to be excited by using a real object or a model, and the other part of the structure is numerically modeled as a numerically modeled structure, and then added. Numerical modeling of the structure to be shaken Numerical modeling of the boundary point of the structure with at least one actuator, digital modeling with one actuator The vibration response of the boundary point of the numerical modeling structure of the digital computer calculated with one actuator In the vibration test method for structures that are vibrated based on this, the impulse of the reaction force generated in each actuator is measured, and the impulse measurement value is input to the digital computer. Is used to calculate the vibration response of a boundary point ahead of a certain time, and the vibration response that makes each actuator realize that vibration response after a certain time The calculated output constituting the.
【0012】さらに構造物の振動応答解析方法において
は、構造物の一部分を実物または模型を用いて加振対象
構造物にモデル化し、構造物の他の部分を数値モデル化
構造に数値モデル化し、数値モデル化構造の振動応答を
デジタル計算機により計算し、その振動応答に基づいて
加振対象構造物の数値モデル化構造との境界点を少なく
とも一個のアクチュエータで加振して境界点の振動応答
を解析し、その結果を用いて一定時間後の前記数値モデ
ル化構造の振動応答を解析する構造物の振動応答解析方
法において、それぞれのアクチュエータに発生する反力
を積分して力積測定値とし、その力積測定値をデジタル
計算機へ入力し、デジタル計算機は、一定時間ごとの力
積を用いて一定時間先の数値モデル化構造の振動応答を
解析する構成とする。Further, in the vibration response analysis method for a structure, a part of the structure is modeled as a structure to be excited by using a real object or a model, and the other part of the structure is numerically modeled as a numerical modeling structure, The vibration response of the numerically modeled structure is calculated by a digital computer, and based on the vibration response, the boundary point between the numerically modeled structure and the target structure to be excited is excited by at least one actuator to determine the vibrational response of the boundary point. Analyzing, in the vibration response analysis method of the structure for analyzing the vibration response of the numerical modeling structure after a certain time using the result, the reaction force generated in each actuator is integrated as the impulse measurement value, The impulse measurement value is input to the digital computer, and the digital computer is configured to analyze the vibration response of the numerically modeled structure at a fixed time ahead using the impulse at fixed time intervals. .
【0013】[0013]
【作用】本発明によれば、反力の力積は、振動応答計算
の一定時間刻みごとの間に生じた反力を積分したもので
あるため、反力の力積を用いた数値モデル化構造の振動
応答は、その時間内の反力の影響がすべて含まれること
になる。従って、振動応答計算の時間刻みが反力の時間
変化に比べ大きくても十分な精度で振動応答の評価が可
能となる。According to the present invention, the impulse of the reaction force is obtained by integrating the reaction force generated during each fixed time interval of the vibration response calculation, and therefore, the numerical modeling using the impulse of the reaction force is performed. The vibrational response of the structure will include all the effects of reaction forces within that time. Therefore, even if the time step of the vibration response calculation is larger than the time change of the reaction force, the vibration response can be evaluated with sufficient accuracy.
【0014】[0014]
【実施例】本発明の一実施例を図1および図2を参照し
ながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0015】図1および図2に示すように、構造物の一
部分の実物または模型を用いてモデル化した加振対象構
造物1と、加振対象構造物1と構造物の他の部分の数値
モデル化構造9との境界点10に取り付けられた少なく
とも一個のアクチュエータ2と、それぞれのアクチュエ
ータ2を制御する制御装置3と、境界点10の振動応答
を計算しかつ制御装置3に境界点10の振動応答の計算
値から算出された加振信号を出力するデジタル計算機4
とよりなる構造物の振動試験装置は、加振対象構造物1
にアクチュエータ2が取り付けられている。アクチュエ
ータ2は制御装置3によって制御されている。デジタル
計算機4は、荷重変換器6の信号を利用して力積測定手
段7により測定された力積測定値を通信手段8を介して
入力し、この力積測定値を用いて一定時間後の境界点の
振動応答値を計算する。この振動応答値を加振信号とし
て、加振信号の通信手段5を経由してアクチュエータ2
の制御装置3に入力する。構造物は図2に示すように、
実機、もしくは、実物と振動特性が等価であるようにモ
デル化された模型である加振対象構造物1と数値モデル
化構造9とに分けられる。そして、境界点10の振動応
答をアクチュエータ2により実現し、加振対象構造物1
を加振する。As shown in FIGS. 1 and 2, the excitation target structure 1 modeled by using a real or model of a part of the structure, and the numerical values of the excitation target structure 1 and other parts of the structure. At least one actuator 2 mounted at a boundary point 10 with the modeling structure 9, a controller 3 for controlling each actuator 2, a vibration response of the boundary point 10 is calculated and the controller 3 Digital computer 4 that outputs an excitation signal calculated from the calculated value of vibration response
The vibration testing apparatus for a structure consisting of the
The actuator 2 is attached to the. The actuator 2 is controlled by the control device 3. The digital computer 4 inputs the impulse measurement value measured by the impulse measurement means 7 using the signal of the load converter 6 via the communication means 8, and uses this impulse measurement value to measure the time after a predetermined time. Calculate the vibration response value at the boundary point. The vibration response value is used as a vibration signal, and the actuator 2 is transmitted via the vibration signal communication means 5.
Input to the control device 3 of. The structure is as shown in Figure 2.
It is divided into an excitation target structure 1 and a numerical modeling structure 9 which are actual machines or models which are modeled so that vibration characteristics are equivalent to those of the actual machines. Then, the vibration response of the boundary point 10 is realized by the actuator 2, and the vibration target structure 1
Vibrate.
【0016】本発明に適用できる、力積による振動応答
解析方法の一方法について説明する。 図2に示した数
値モデル化構造の運動方程式は次の通りである。A method of vibration response analysis by impulse that can be applied to the present invention will be described. The equation of motion of the numerical modeled structure shown in FIG. 2 is as follows.
【0017】[0017]
【数1】 [Equation 1]
【0018】ここで、[M];数値モデル化構造の質量マ
トリックス、 [C];数値モデル化構造の減衰マトリックス、 [K];数値モデル化構造の剛性マトリックス、 {X};数値モデル化構造の変位ベクトル、 {f};数値モデル化構造に加わる外力ベクトル、 {q};加振対象構造物から数値モデル化構造に加わる反
力ベクトル、 であり、’は時間微分を示す。{f}は、構造物の基礎
に生じた地震等による既知の外力ベクトルである。[M]; mass matrix of numerical modeled structure, [C]; damping matrix of numerical modeled structure, [K]; stiffness matrix of numerical modeled structure, {X}; numerical modeled structure Is the displacement vector of {f}; the external force vector applied to the numerically modeled structure, {q}; the reaction force vector added to the numerically modeled structure from the structure to be excited, and 'denotes the time derivative. {F} is a known external force vector due to an earthquake or the like occurring in the foundation of the structure.
【0019】構造物の振動応答を一定時間刻みΔtごと
に計算するとし、i-1ステップめ、iステップめ、i+1ス
テップめの変位ベクトルをそれぞれ{X}i-1、{X}i、
{X}i+1とする。i-1ステップからi+1ステップの間の変
位応答を時間の二次関数で補間すると、iステップめの
時刻をt=0として、次式のように表現できる。Assume that the vibration response of the structure is calculated at fixed time intervals Δt, and the displacement vectors at the i−1th step, the ith step and the i + 1th step are {X} i−1 and {X} i, respectively. ,
Let {X} i + 1. By interpolating the displacement response from the i-1 step to the i + 1 step with a quadratic function of time, the time at the i step can be represented as t = 0, and can be expressed by the following equation.
【0020】[0020]
【数2】 [Equation 2]
【0021】従って、速度・加速度は次式で表現でき
る。Therefore, the velocity / acceleration can be expressed by the following equation.
【0022】[0022]
【数3】 [Equation 3]
【0023】[0023]
【数4】 [Equation 4]
【0024】数1を区間−Δt/2〜Δt/2で積分す
ると次式の通りである。[Mathematical formula-see original document] When formula 1 is integrated in the interval-[Delta] t / 2 to [Delta] t / 2, the following expression is obtained.
【0025】[0025]
【数5】 [Equation 5]
【0026】数2〜数4を用いると、Using equations 2 to 4,
【0027】[0027]
【数6】 [Equation 6]
【0028】[0028]
【数7】 [Equation 7]
【0029】[0029]
【数8】 [Equation 8]
【0030】となるため、これを数5に代入して整理す
ると、Therefore, by substituting this into Equation 5 and rearranging it,
【0031】[0031]
【数9】 [Equation 9]
【0032】となる。It becomes
【0033】このアルゴリズムにより、境界点の反力ベ
クトル{q}の力積ベクトル{Q}を用いて、構造物の変位
ベクトル{X}を定めることができ、したがって、境界点
の変位が求められる。ディジタル計算機4は上記のアル
ゴリズムをもとに、加振対象構造物1から数値モデル化
構造9の境界点10に加わる反力の力積を用いて、数値
モデル化構造9の振動応答(変位そして/または加速度)
を計算する機能を有している。本アルゴリズムを実行し
てアクチュエータの制御装置に加振信号を与えるタイム
テーブルの概念図を図3に示す。本アルゴリズムでは、
時刻t+Δtの変位ベクトル{X}i+1を求めるのにt−
Δt/2〜t+Δt/2の間の力積が必要である。その
ため振動応答計算に必要な時間をTとすると時刻t+Δ
t/2+T後に初めて変位ベクトル{X}i+1が求まる。
そこで加振信号は、図3に示したように、例えば、直線
で補間して出力する(出力する手段)。With this algorithm, the displacement vector {X} of the structure can be determined by using the impulse vector {Q} of the reaction force vector {q} of the boundary point, and thus the displacement of the boundary point is obtained. .. Based on the above algorithm, the digital computer 4 uses the impulse of the reaction force applied from the vibration target structure 1 to the boundary point 10 of the numerical modeling structure 9 to determine the vibration response (displacement and displacement of the numerical modeling structure 9). / Or acceleration)
It has a function to calculate FIG. 3 shows a conceptual diagram of a time table for executing the present algorithm and giving a vibration signal to the actuator control device. In this algorithm,
To obtain the displacement vector {X} i + 1 at time t + Δt, t−
An impulse between Δt / 2 and t + Δt / 2 is required. Therefore, if the time required for vibration response calculation is T, time t + Δ
Only after t / 2 + T, the displacement vector {X} i + 1 can be obtained.
Therefore, as shown in FIG. 3, the vibration signal is output by interpolating with a straight line (outputting means).
【0034】本実施例によれば、振動台に搭載不可能な
構造物であっても、一部分の加振試験をすることによっ
て全体の振動応答が評価できる。また、加振対象構造物
からの反力に時間的変化の非常に速い成分が含まれてい
ても、正確な振動応答評価が可能である。According to this embodiment, even if the structure cannot be mounted on the vibration table, the vibration response of the whole structure can be evaluated by conducting a partial vibration test. Further, even if the reaction force from the structure to be vibrated includes a component having a very rapid temporal change, accurate vibration response evaluation can be performed.
【0035】なお、本実施例では実物モデルで加振試験
を行う部分は1か所だけであるが、2つ以上あっても同
様の試験装置を構成できる。また、図1のアクチュエー
タ2、および、荷重変換器6は、一方向のみの構成であ
るが、対象構造に即して最大6自由度のアクチュエータ
および荷重変換器とすることができる。6自由度のアク
チュエータおよび荷重変換器は、例えば、図4に示すよ
うに、6つの一軸アクチュエータ21、回転が可能な軸
受22、アクチュエータにそれぞれ備えられた荷重変換
器(図示せず)、それぞれの荷重変換器からの出力F1
〜F6を数値モデルの計算に使われている座標Fx〜Mθ
xに変換する、および、数値モデルの計算に使われてい
る座標ににおける変位X〜θxをアクチュエータの変位
d1〜d6に変換する装置23によって構成できる。ま
た、一つの加振対象構造物に取り付けられるアクチュエ
ータの数は図1に示されたように2つに限られるわけで
はなく、試験対象のモデル化に応じて、1つ、あるい
は、3つ以上であっても構わない。さらに、境界点の振
動応答としては、変位に限らず、速度、加速度等であっ
てもよく、振動応答計算手段も前記のアルゴリズムだけ
でなく、他の適当な計算アルゴリズムを用いてもかまわ
ない。すなわち、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、様
々な構成とすることができる。In this embodiment, there is only one part where the vibration test is performed in the real model, but the same test device can be constructed even if there are two or more parts. Further, although the actuator 2 and the load converter 6 in FIG. 1 are configured in only one direction, an actuator and a load converter having a maximum of 6 degrees of freedom can be used depending on the target structure. For example, as shown in FIG. 4, the actuator with 6 degrees of freedom and the load converter include six uniaxial actuators 21, a rotatable bearing 22, a load converter (not shown) provided in each actuator, and Output from load converter F 1
Coordinate Fx~Mθ being used to ~F 6 in the calculation of the numerical model
It can be constituted by a device 23 for converting into x, and displacements X to θx at the coordinates used for calculation of the numerical model into displacements d 1 to d 6 of the actuator. Further, the number of actuators attached to one excitation target structure is not limited to two as shown in FIG. 1, and one or three or more actuators may be provided depending on the model of the test target. It doesn't matter. Furthermore, the vibration response of the boundary point is not limited to displacement, and may be velocity, acceleration, etc., and the vibration response calculation means may use not only the above algorithm but also another appropriate calculation algorithm. That is, various configurations can be made without departing from the gist of the present invention.
【0036】アクチュエータの制御装置に加振信号を送
る通信手段は、様々な方法が考えられる。制御装置がデ
ジタル制御装置であれば、図5に示すようにデータバス
11により、直接デジタル信号をデジタル計算機4から
制御装置3に送ることができる。この方法によれば、デ
ータ形式の変換による精度の低下の恐れがない。Various methods are conceivable as the communication means for sending the excitation signal to the control device of the actuator. If the control device is a digital control device, a digital signal can be directly sent from the digital computer 4 to the control device 3 through the data bus 11 as shown in FIG. According to this method, there is no fear of deterioration in accuracy due to conversion of the data format.
【0037】また、制御装置がアナログ信号の入力部を
持っているときは、図6に示すように、デジタル計算機
4にデジタルーアナログ変換器12を設け、加振信号を
電圧信号に変換し、制御装置3に入力する。この方法で
あれば、専用のデータバス等を設ける必要がないため、
既存のアクチュエータが容易に装置の中に組み込めるた
め汎用性が高い。When the control device has an analog signal input section, as shown in FIG. 6, a digital computer 4 is provided with a digital-analog converter 12 to convert the excitation signal into a voltage signal. Input to the control device 3. With this method, it is not necessary to provide a dedicated data bus, etc.
Versatile because the existing actuator can be easily incorporated into the device.
【0038】次に、力積測定手段の一実施例を図7を参
照しながら説明する。力積測定手段は、荷重変換器6
と、その荷重変換器6からの電圧信号13をデジタル値
に変換するアナログーデジタル変換器14を備えた第二
のデジタル計算機15とからなり、第一のデジタル計算
機(デジタル計算機)の振動応答計算と同期を取るため
に、クロックパルス16は第一のデジタル計算機4より
供給されている。第二のデジタル計算機15は、振動応
答の時間刻みΔtよりも小さい時間刻みδtで荷重値を
取り込み、これを積算することで必要期間の力積を算出
する。本構成によれば第二のデジタル計算機15は、複
雑な振動応答を担当しないため、かなり小さい時間刻み
でも荷重値の取り込みができるため、時間変化の速い反
力であっても正確な力積が測定できる。Next, one embodiment of the impulse measuring means will be described with reference to FIG. The impulse measuring means is the load converter 6
And a second digital computer 15 provided with an analog-digital converter 14 for converting the voltage signal 13 from the load converter 6 into a digital value, and the vibration response calculation of the first digital computer (digital computer). The clock pulse 16 is supplied from the first digital computer 4 in order to synchronize with. The second digital computer 15 takes in the load value at a time step δt smaller than the time step Δt of the vibration response, and integrates the load value to calculate the impulse for the required period. According to this configuration, since the second digital computer 15 does not take charge of complicated vibration response, the load value can be captured even in a considerably small time step, so that an accurate impulse can be obtained even if the reaction force changes rapidly with time. Can be measured.
【0039】また、力積測定方法は、荷重変換器からの
出力をアナログ計算機の積分回路を利用し、力積評価期
間の最初と最後の時刻の出力値の差をとってもかまわな
い。In the impulse measuring method, the output from the load converter may be obtained by using the integrating circuit of the analog computer and the difference between the output values at the first and last times of the impulse evaluation period may be taken.
【0040】力積測定手段で測定された測定値をデジタ
ル計算機に入力する手段は、様々な方法が考えられる。
図8にその一実施例を示す。第二のデジタル計算機15
で積算し得られた力積をデジタルーアナログ変換器で電
圧信号17に変換し、これを第一のデジタル計算機4に
備えられたアナログーデジタル変換器で入力する。Various methods are conceivable for the means for inputting the measured value measured by the impulse measuring means to the digital computer.
FIG. 8 shows an example thereof. Second digital computer 15
Is converted into a voltage signal 17 by a digital-analog converter, and this voltage signal 17 is input by an analog-digital converter provided in the first digital computer 4.
【0041】また他の実施例を図9に示す。第一および
第二のデジタル計算機の他に、二つのデジタル計算機が
アクセス可能なメモリ18を備え、第二のデジタル計算
機が積算し得られた力積測定値を書き込み、第一のデジ
タル計算機が読み取ることで入力が行われる。Another embodiment is shown in FIG. In addition to the first and second digital calculators, a memory 18 accessible by two digital calculators is provided, and an impulse measurement value obtained by integrating by the second digital calculator is written and read by the first digital calculator. The input is done.
【0042】さらに、図10に示したように、第一のデ
ジタル計算機を並列処理可能な計算機40とし、同じ計
算機内の2つのCPUによって上記2つの計算機の処理
を並列して行うことも可能である。すなわち、第一のデ
ジタル計算機が担当していたプロセスを行うCPU41
と第二のデジタル計算機が担当していたプロセスを行う
CPU151により並列処理し、計算機内のデータバス
を用いて力積測定値を転送する。また、図11に示すよ
うに、計算機40内に二つのデジタル計算機がアクセス
可能なメモリ18を設けてもよい。Further, as shown in FIG. 10, the first digital computer may be a computer 40 capable of parallel processing, and two CPUs in the same computer may perform the processing of the two computers in parallel. is there. That is, the CPU 41 that performs the process that the first digital computer was in charge of
And the CPU 151, which executes the process in charge of the second digital computer, performs parallel processing and transfers the impulse measurement value using the data bus in the computer. Further, as shown in FIG. 11, a memory 18 accessible by two digital computers may be provided in the computer 40.
【0043】以上に述べた実施例や本発明の他の構成に
より、本発明に必要な振動応答計算とアクチュエータの
制御を高速で行うことができ、また、構造物の振動試験
を高い精度で行うことができる。With the above-described embodiments and other configurations of the present invention, the vibration response calculation required for the present invention and the actuator control can be performed at high speed, and the vibration test of the structure can be performed with high accuracy. be able to.
【0044】また、デジタル計算機で境界点のみなら
ず、数値モデルの他の部分の計算も同時に行い、デジタ
ル計算機の内部メモリまたは外部メモリに保存しておく
ことにより、構造物全体の振動応答計算を行うことがで
きる。また、測定された反力の力積をメモリに保存して
おき、一連の加振実験を終了してからその力積記録を用
いて、必要な部分の振動応答を評価することも可能であ
る。Further, not only the boundary points but also other parts of the numerical model are calculated by the digital computer at the same time and stored in the internal memory or the external memory of the digital computer to calculate the vibration response of the entire structure. It can be carried out. It is also possible to store the measured impulse of the reaction force in a memory, and after completing a series of vibration experiments, use the impulse record to evaluate the vibration response of the necessary part. ..
【0045】さらに、本発明の他の実施例を図12を参
照しながら説明する。これは、高速増殖炉炉心構造の耐
震性評価に適用した実施例である。高速増殖炉は図12
に示すように、主容器50と呼ばれるタンクがルーフス
ラブ52に固定され、ルーフスラブ52は基礎53に支
えられている。炉心構造51は主容器50内に設置され
ている。炉心構造51の耐震性評価のために、振動台試
験を行う必要があるが、炉心構造51の支持部の入力は
地震波が基礎53からルーフスラブ52、主容器50と
いう経路を経て伝達されてきたものである。また、基礎
53の地震波形は建屋という経路を経てきたものである
場合もある。その伝達の過程で炉心構造と他の構造の振
動連成が生じるため、炉心構造51の応答抜きにして地
震入力から一意的に炉心構造支持部の加速度を決定する
ことはできない。Further, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This is an example applied to the seismic evaluation of the fast breeder reactor core structure. Fig. 12 shows the fast breeder reactor.
As shown in, a tank called a main container 50 is fixed to the roof slab 52, and the roof slab 52 is supported by the foundation 53. The core structure 51 is installed in the main container 50. Shaking table tests are required to evaluate the seismic resistance of the core structure 51, but seismic waves are transmitted from the foundation 53 to the roof slab 52 and the main container 50 as input to the support part of the core structure 51. It is a thing. In addition, the seismic waveform of the foundation 53 may have passed through the route of the building. Since the vibration coupling between the core structure and other structures occurs in the process of the transmission, it is impossible to uniquely determine the acceleration of the core structure supporting portion from the seismic input without the response of the core structure 51.
【0046】さらに、炉心構造51は、図13の断面図
に示したように多数の六角形断面の炉心構成要素54が
炉心槽55の中に納められている。炉心構成要素54
は、炉心支持板58に差し込まれており片持ち梁状の構
造となっている。また、パッド57と呼ばれる突起を持
ち、地震等により振動が生じた場合はここで衝突力を伝
達する。炉心槽55には、炉心構成要素54の変位が過
大にならないように拘束枠56と呼ばれるサポートが設
けられている。炉心構造と他の構造は、炉心支持板58
に発生する反力と、拘束枠56に生じる衝突力により連
成する。図15に外力(加速度)により炉心構成要素5
4に発生する衝突力の一例を示す。図の衝突部番号1お
よび12が拘束枠58部に発生する衝突力で、パルス状
となっている。したがって、通常、振動応答の計算に用
いられている時間刻み、例えば、10msなどではこの衝突
力は十分な精度で測定できない。そこで、図16のよう
な振動試験装置の構成とすればよい。この実施例では、
アクチュエータとして、アクチュエータ2a〜2cによ
って駆動される振動台59が用いられている。炉心構造
51内で発生する衝突力なども力積を測定することによ
り評価されている。したがって、炉心構造51の振動に
よる周辺の構造の振動応答が精度よく評価でき、その振
動を振動台59で実現できるため、炉心構造および炉心
構造を含んだ構造全体の振動応答の評価・計算が十分な
精度で実施できる。Further, in the core structure 51, as shown in the sectional view of FIG. 13, a large number of hexagonal cross-section core constituent elements 54 are housed in a core tank 55. Core component 54
Is inserted into the core support plate 58 and has a cantilever structure. Further, it has a protrusion called a pad 57, and transmits a collision force here when vibration occurs due to an earthquake or the like. The core vat 55 is provided with a support called a restraint frame 56 so that the displacement of the core component 54 does not become excessive. The core structure and other structures are the core support plate 58.
Are coupled with the reaction force generated at the collision frame and the collision force generated at the restraint frame 56. FIG. 15 shows the core component 5 by the external force (acceleration).
4 shows an example of the collision force generated in FIG. The collision part numbers 1 and 12 in the figure are pulse forces due to the collision force generated in the restraint frame 58 part. Therefore, the collision force cannot be measured with sufficient accuracy in the time step normally used for calculating the vibration response, for example, 10 ms. Therefore, the vibration test apparatus may be configured as shown in FIG. In this example,
A vibrating table 59 driven by the actuators 2a to 2c is used as the actuator. The collision force generated in the core structure 51 is also evaluated by measuring the impulse. Therefore, the vibration response of the surrounding structure due to the vibration of the core structure 51 can be accurately evaluated, and the vibration can be realized by the vibrating table 59, so that the vibration response of the core structure and the entire structure including the core structure can be evaluated and calculated sufficiently. It can be performed with high precision.
【0047】さらに、他の実施例を図17を参照しなが
ら説明する。これは、免震支持された建屋構造物の振動
評価に適用した例である。図17に免震支持された建屋
構造物60の説明図を示す。建屋構造物60は免震要素
61を介して基礎62に支持されている。免震要素61
は、図18に一例を示したように、例えば、積層ゴム6
3と摩擦ダンパ64により構成されている。また、摩擦
ダンパ64は2つの摩擦材65、65の間に発生する摩
擦力で建屋構造60の変位を低減するものである。ここ
に、静摩擦力が発生するため、建屋構造60に働く地震
による慣性力が摩擦ダンパ64の静摩擦力を越えるまで
は、建屋構造60と基礎62の間には相対変形が生じな
い。ところが、一旦変位が生じると摩擦力は動摩擦力に
変わるため、摩擦力や摩擦ダンパによる効果がやや低減
する。したがって、建屋構造60の動きおよび反力の変
化は非常に高速なものとなる。そこで、図19に示した
ような試験装置の構成とする。すなわち、横方向の振動
を模擬するアクチュエータ2aと摩擦力に関係する縦方
向の振動を模擬するアクチュエータ2bを用い、両者の
反力測定値を力積測定装置7を介してデジタル計算機に
入力する。本実施例により、高速な反力の変化も解析上
評価できるので精度のよい免震要素61振動試験および
構造全体の振動応答解析が可能となる。Further, another embodiment will be described with reference to FIG. This is an example applied to the vibration evaluation of a building structure supported by seismic isolation. FIG. 17 shows an explanatory view of the building structure 60 that is seismically isolated. The building structure 60 is supported by a foundation 62 via seismic isolation elements 61. Seismic isolation element 61
Is, for example, as shown in FIG.
3 and a friction damper 64. Further, the friction damper 64 reduces the displacement of the building structure 60 by the frictional force generated between the two friction materials 65, 65. Since static friction force is generated here, relative deformation does not occur between the building structure 60 and the foundation 62 until the inertial force acting on the building structure 60 due to an earthquake exceeds the static friction force of the friction damper 64. However, once the displacement occurs, the frictional force changes to the dynamic frictional force, so that the effects of the frictional force and the friction damper are slightly reduced. Therefore, the movement of the building structure 60 and the change of the reaction force become very fast. Therefore, the test apparatus is configured as shown in FIG. That is, using the actuator 2a simulating the horizontal vibration and the actuator 2b simulating the vertical vibration related to the frictional force, the reaction force measurement values of both are input to the digital computer through the impulse measuring device 7. According to the present embodiment, since a rapid change in reaction force can be evaluated in analysis, it is possible to perform an accurate vibration test of the seismic isolation element 61 and a vibration response analysis of the entire structure.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明によれば、構造物の一部分の実物
もしくは模型を加振して振動応答の評価ができるため、
大規模な構造物でも、正確な振動応答の評価が可能とな
る。また、構造の内部に時間変化の早い反力を発生させ
る部分があっても、その時間変化に比べ大きい実現可能
な時間刻みで、正確な振動応答の評価が可能となる。According to the present invention, it is possible to evaluate the vibration response by vibrating a real part or model of a structure.
Accurate vibration response evaluation is possible even for large-scale structures. Further, even if there is a portion in the structure that generates a reaction force that changes rapidly with time, it is possible to accurately evaluate the vibration response with a time step that can be realized that is larger than the time change.
【図1】本発明の一実施例を示す振動試験装置の構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of a vibration test apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図2】構造物のモデル化を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating modeling of a structure.
【図3】本発明の一実施例の計算アルゴリズム実行のタ
イムテーブルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a timetable for executing a calculation algorithm according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の他の実施例を示す6自由度アクチュエ
ータおよび荷重変換器の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a 6-degree-of-freedom actuator and a load converter showing another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の加振信号の通信手段の一実施例を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of a communication means of an excitation signal of the present invention.
【図6】本発明の加振信号の通信手段の他の実施例を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the vibration signal communication means of the present invention.
【図7】本発明の力積測定手段の一実施例を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of impulse measuring means of the present invention.
【図8】本発明の力積測定値の通信手段の一実施例を示
す図である。FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a means for communicating impulse measurements according to the present invention.
【図9】本発明の力積測定値の通信手段の他の実施例を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the means for communicating impulse measurements according to the present invention.
【図10】本発明のデジタル計算機の一実施例を示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing an embodiment of a digital computer of the present invention.
【図11】本発明のデジタル計算機の他の実施例を示す
図である。FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the digital computer of the present invention.
【図12】高速増殖炉の側面図である。FIG. 12 is a side view of the fast breeder reactor.
【図13】高速増殖炉の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of a fast breeder reactor.
【図14】高速増殖炉炉心構成要素を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing fast breeder reactor core components.
【図15】炉心構成要素に生じる衝突力の一例を示す図
である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a collision force generated in a core component.
【図16】高速増殖炉炉心の振動試験装置の一実施例を
示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of a vibration testing apparatus for a fast breeder reactor core.
【図17】免震支持された建屋構造物を説明する図であ
る。FIG. 17 is a diagram illustrating a building structure that is seismically isolated.
【図18】免震要素の構造を説明する図である。FIG. 18 is a diagram illustrating the structure of a seismic isolation element.
【図19】免震要素の振動試験装置の一実施例を示す図
である。FIG. 19 is a diagram showing an example of a vibration test device for seismic isolation elements.
1 加振対象構造物、 2 アクチュエータ、3 制御
装置、 4 デジタル計算機、 5 加振信号の通信手
段、6 荷重変換器、 7 力積測定手段、 8力積測
定値の通信手段、9 数値モデル化構造、 10 境界
点、 11 データバス、12 デジタルーアナログ変
換器、 13 電圧信号、14 アナログーデジタル変
換器、 15 第二のデジタル計算機、16 同期信
号、 18 メモリ、 21 一軸のアクチュエータ、
22 回転可能な軸受、 40 並列処理可能なデジタ
ル計算機、41 第一のデジタル計算機の担当するプロ
セス、50 主容器、 51 炉心構造、 52 ルー
フスラブ、 53 基礎、54炉心構成要素、 55
炉心槽、 56 拘束枠、 57 パッド、58 炉心
支持板、 59 振動台、 60 建屋構造物、 61
免震要素、 62 基礎、 63 積層ゴム、 64
摩擦ダンパ、 65、66 摩擦材、1 vibration target structure, 2 actuator, 3 control device, 4 digital computer, 5 vibration signal communication means, 6 load converter, 7 impulse measurement means, 8 impulse measurement value communication means, 9 numerical modeling Structure, 10 boundary points, 11 data bus, 12 digital-analog converter, 13 voltage signal, 14 analog-digital converter, 15 second digital calculator, 16 synchronization signal, 18 memory, 21 single-axis actuator,
22 rotatable bearing, 40 digital computer capable of parallel processing, 41 first digital computer's process, 50 main vessel, 51 core structure, 52 roof slab, 53 foundation, 54 core components, 55
Reactor core, 56 Restraint frame, 57 pad, 58 Core support plate, 59 Shaking table, 60 Building structure, 61
Seismic isolation element, 62 foundation, 63 laminated rubber, 64
Friction damper, 65, 66 friction material,
Claims (7)
てモデル化した加振対象構造物と、前記構造物の他の部
分を数値モデル化した数値モデル化構造との前記加振対
象構造物の境界点を加振する少なくとも一個のアクチュ
エータと、それぞれのアクチュエータを制御する制御装
置と、前記数値モデル化構造の前記境界点の振動応答を
計算しかつ前記制御装置に該振動応答の計算値から算出
された加振信号を出力するデジタル計算機とよりなる構
造物の振動試験装置において、それぞれのアクチュエー
タに発生する反力の力積測定手段と、その力積測定値を
前記デジタル計算機へ入力する通信手段とを備え、該デ
ジタル計算機は、一定時間ごとの力積を用いて一定時間
先の前記境界点の前記振動応答を計算し、一定時間後に
それぞれのアクチュエータによりその振動応答を実現さ
せる前記加振信号を出力する手段を具備していることを
特徴とする構造物の振動試験装置。1. A structure to be excited, which is a structure to be excited by modeling a part of the structure using a real object or a model, and a numerically modeled structure in which another part of the structure is numerically modeled. Of at least one actuator that excites the boundary point of the controller, a controller that controls each actuator, a vibration response of the boundary point of the numerical modeling structure, and the controller calculates the vibration response from the calculated value of the vibration response. In a structure vibration test apparatus including a digital computer that outputs a calculated vibration signal, impulse measuring means for reaction force generated in each actuator, and communication for inputting the impulse measurement value to the digital computer. Means for calculating the vibration response of the boundary point at a fixed time ahead using impulses at fixed time intervals, and after each fixed time, the actuating response of the boundary point is calculated. A vibration testing apparatus for a structure, comprising means for outputting the vibration signal for realizing the vibration response by an eater.
てモデル化した加振対象構造物と、前記構造物の他の部
分を数値モデル化した数値モデル化構造との前記加振対
象構造物の境界点を加振する少なくとも一個のアクチュ
エータと、それぞれのアクチュエータを制御する制御装
置と、前記数値モデル化構造の前記境界点の振動応答を
計算しかつ前記制御装置に該振動応答の計算値から算出
された加振信号を出力するデジタル計算機とよりなる構
造物の振動試験装置において、それぞれのアクチュエー
タに発生する反力を測定する荷重変換器と前記デジタル
計算機により時間管理されたアナログ−デジタル変換器
を有する第二のデジタル計算機とよりなる力積測定手段
と、その力積測定値を前記デジタル計算機へ入力する通
信手段とを備え、該デジタル計算機は、一定時間ごとの
力積を用いて一定時間先の前記境界点の振動応答を計算
し、一定時間後にそれぞれのアクチュエータによりその
振動応答を実現させる前記加振信号を出力する手段を具
備し、前記第二のデジタル計算機は、振動応答計算の時
間刻みよりも小さい時間刻みで前記アナログ−デジタル
変換器を介して入力された荷重値を積算する手段を具備
していることを特徴とする構造物の振動試験装置。2. A structure to be excited, which is a structure to be excited by modeling a part of the structure using a real or model, and a numerically modeled structure in which the other part of the structure is numerically modeled. Of at least one actuator that excites the boundary point of the controller, a controller that controls each actuator, a vibration response of the boundary point of the numerical modeling structure, and the controller calculates the vibration response from the calculated value of the vibration response. In a structure vibration test apparatus including a digital computer that outputs a calculated excitation signal, a load converter that measures a reaction force generated in each actuator and an analog-digital converter that is time-controlled by the digital computer. And a communication means for inputting an impulse measurement value to the digital computer, The digital computer comprises means for calculating the vibration response of the boundary point ahead of a fixed time by using the impulse for each fixed time, and outputting the vibration signal for realizing the vibration response by each actuator after the fixed time. However, the second digital computer is provided with means for accumulating the load value input through the analog-digital converter in a time step smaller than the time step of the vibration response calculation. Vibration tester for structures.
おいて、デジタル計算機は、アナログーデジタル変換器
を備え、第二のデジタル計算機は、デジタルーアナログ
変換器を備え、前記デジタル計算機への力積測定値の入
力は、該第二のデジタル計算機のデジタルーアナログ変
換器により出力された電圧信号を前記デジタル計算機の
アナログーデジタル変換器へ入力することを特徴とする
構造物の振動試験装置。3. The vibration test apparatus for a structure according to claim 2, wherein the digital computer comprises an analog-digital converter, and the second digital computer comprises a digital-analog converter. The input of the impulse measurement value inputs the voltage signal output by the digital-analog converter of the second digital computer to the analog-digital converter of the digital computer. ..
て、力積測定値をデジタル計算機へ入力する通信手段
は、二つのデジタル計算機が同時にアクセスが可能なメ
モリに第二のデジタル計算機が力積測定値を書き込み、
この力積測定値を前記デジタル計算機が読み取ることを
特徴とする構造物の振動試験装置。4. The vibration testing device for a structure according to claim 2, wherein the communication means for inputting the impulse measurement value to the digital computer is such that the second digital computer outputs a force to a memory which can be simultaneously accessed by the two digital computers. Write product measurements,
A vibration testing apparatus for a structure, wherein the measured value of impulse is read by the digital computer.
て、デジタル計算機および第二のデジタル計算機のそれ
ぞれは並列処理可能とし、それぞれのデジタル計算機の
処理を一つの計算機で行うことを特徴とする構造物の振
動試験装置。5. The vibration testing apparatus for a structure according to claim 2, wherein each of the digital computer and the second digital computer is capable of parallel processing, and the processing of each digital computer is performed by one computer. Vibration tester for structures.
て加振対象構造物にモデル化し、前記構造物の他の部分
を数値モデル化構造に数値モデル化し、前記加振対象構
造物の前記数値モデル化構造との境界点を少なくとも一
個のアクチュエータにより、デジタル計算機で計算した
前記数値モデル化構造の前記境界点の振動応答に基づい
て加振する構造物の振動試験方法において、それぞれの
アクチュエータに発生する反力の力積を測定し、その力
積測定値を前記デジタル計算機へ入力し、該デジタル計
算機は、一定時間ごとの力積を用いて一定時間先の前記
境界点の振動応答を計算し、その振動応答を一定時間後
にそれせぞれのアクチュエータに実現させる加振信号を
算出し出力することを特徴とする構造物の振動試験方
法。6. A part of a structure is modeled as a structure to be excited by using a real object or a model, and another part of the structure is numerically modeled as a numerically modeled structure, At least one actuator at the boundary point with the numerical modeling structure, in the vibration test method of the structure that is excited based on the vibration response of the boundary point of the numerical modeling structure calculated by a digital computer, in each actuator, The impulse of the generated reaction force is measured, and the impulse measurement value is input to the digital computer, and the digital computer calculates the vibration response of the boundary point after a predetermined time by using the impulse at a constant time. Then, the vibration test method for the structure is characterized by calculating and outputting a vibration signal that causes each actuator to realize its vibration response after a predetermined time.
て加振対象構造物にモデル化し、前記構造物の他の部分
を数値モデル化構造に数値モデル化し、前記数値モデル
化構造の振動応答をデジタル計算機により計算し、その
振動応答に基づいて前記加振対象構造物の前記数値モデ
ル化構造との境界点を少なくとも一個のアクチュエータ
で加振し、該境界点の振動応答を計算しその結果を用い
て一定時間後の前記数値モデル化構造の振動応答を解析
する構造物の振動応答解析方法において、それぞれのア
クチュエータに発生する反力を積分して力積測定値と
し、その力積測定値を前記デジタル計算機へ入力し、該
デジタル計算機は、一定時間ごとの力積を用いて一定時
間先の前記数値モデル化構造の振動応答を解析すること
を特徴とする構造物の振動応答解析方法。7. A vibration response of the numerical modeling structure, wherein a part of the structure is modeled as a structure to be excited by using a real object or a model, and the other part of the structure is numerically modeled as a numerical modeling structure. Is calculated by a digital computer, the boundary point of the structure to be excited with the numerically modeled structure is excited by at least one actuator based on the vibration response, and the vibration response of the boundary point is calculated, and the result is calculated. In the vibration response analysis method of the structure for analyzing the vibration response of the numerically modeled structure after a certain time using, the reaction force generated in each actuator is integrated into an impulse measurement value, and the impulse measurement value Is input to the digital computer, and the digital computer analyzes the vibration response of the numerically modeled structure at a predetermined time ahead by using impulses at constant time intervals. Vibration response analysis method.
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| JPH05157656A true JPH05157656A (en) | 1993-06-25 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09113403A (en) * | 1995-10-20 | 1997-05-02 | Bando Chem Ind Ltd | Seismic response analysis method and device for seismic isolation structure |
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-
1991
- 1991-12-05 JP JP03321919A patent/JP3074358B2/en not_active Expired - Lifetime
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