JPS6147521A - 減衰比計測装置 - Google Patents
減衰比計測装置Info
- Publication number
- JPS6147521A JPS6147521A JP16899984A JP16899984A JPS6147521A JP S6147521 A JPS6147521 A JP S6147521A JP 16899984 A JP16899984 A JP 16899984A JP 16899984 A JP16899984 A JP 16899984A JP S6147521 A JPS6147521 A JP S6147521A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- band pass
- data
- pass filter
- attenuation ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the other groups of this subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔就業上の利用分野〕
本発明は減衰比計測装置に係や、特にコヒーレンス特性
が悪い振動系、例えば丸棒等の周期データカ）らも精度
良く減衰比を計測することができる減衰比計測装置に関
する。
が悪い振動系、例えば丸棒等の周期データカ）らも精度
良く減衰比を計測することができる減衰比計測装置に関
する。
従来では、振動系を加振しで加速度等の時間変化に関す
る周期データを検出し、出力へと入力Ｆとの比で表わさ
れる伝達特性Ａ ／ Ｆ、すなわちモビリティ（レベル
）の周波数ｆｒｅｑに対する変化を求め、第２図に示す
ように着目した周波数（例えば、共振点）ｆｉのモビリ
ティよ、り ３ ｄＢ低いモビリティの周波数ｆ ｕ
ｓ ｆ Ｌ ｋ求め、以下の式に基づいて減衰比ζを求
めていた。
る周期データを検出し、出力へと入力Ｆとの比で表わさ
れる伝達特性Ａ ／ Ｆ、すなわちモビリティ（レベル
）の周波数ｆｒｅｑに対する変化を求め、第２図に示す
ように着目した周波数（例えば、共振点）ｆｉのモビリ
ティよ、り ３ ｄＢ低いモビリティの周波数ｆ ｕ
ｓ ｆ Ｌ ｋ求め、以下の式に基づいて減衰比ζを求
めていた。
しかしながら、かかる従来の減衰比計測方法では、着目
した周波数においてコヒーレンス特性が悪いと着目した
周波数ｆｉにおけるモビリティを精度よく求められｋい
ため、３ｄＢ低い周波ａｆｕ、ｆ＋、の値も精度が悪く
、結果として減衰比の精度が悪くなる、という問題がｂ
つだ。すなわち、第２図には、共振点において破線で表
すコヒーレンス関数が０に近い値になシ、コヒーレンス
特性が悪い状態を示すが、周波数ｆ１においてコヒーレ
ンス特性が非常に悪くなっているため、周波数ｆｉにお
けるモビリティの精度が悪く、従って減衰比の精度も悪
くなっている。
した周波数においてコヒーレンス特性が悪いと着目した
周波数ｆｉにおけるモビリティを精度よく求められｋい
ため、３ｄＢ低い周波ａｆｕ、ｆ＋、の値も精度が悪く
、結果として減衰比の精度が悪くなる、という問題がｂ
つだ。すなわち、第２図には、共振点において破線で表
すコヒーレンス関数が０に近い値になシ、コヒーレンス
特性が悪い状態を示すが、周波数ｆ１においてコヒーレ
ンス特性が非常に悪くなっているため、周波数ｆｉにお
けるモビリティの精度が悪く、従って減衰比の精度も悪
くなっている。
本発明は上記問題点を解決するために、モビリティに関
係しない周波数に着目して成されたもので、時間変化に
関する振動系の周期データ金検出する検出手段と、前記
周期データを７−リエ変換して伝達特注全演算する変換
手段と、前記伝達特性の実数部データのうち着目し九周
波数を中心周波数とする所定周波数帯域のデータのみ通
過させる帯域通過手段と、前記帯域通過手段を通過した
データの最大値を示す周波数および最小値を示す周波数
を求め、前記最大！を示す周波数および前記最小値を示
す周波数に基づいて減衰比を演算する演算手段と、を含
んで構成したものである。
係しない周波数に着目して成されたもので、時間変化に
関する振動系の周期データ金検出する検出手段と、前記
周期データを７−リエ変換して伝達特注全演算する変換
手段と、前記伝達特性の実数部データのうち着目し九周
波数を中心周波数とする所定周波数帯域のデータのみ通
過させる帯域通過手段と、前記帯域通過手段を通過した
データの最大値を示す周波数および最小値を示す周波数
を求め、前記最大！を示す周波数および前記最小値を示
す周波数に基づいて減衰比を演算する演算手段と、を含
んで構成したものである。
〔作用〕
次に本発明の詳細な説明する。鮮３因に示すように、１
自由度のばね質量ダッシュポット系の運動方程式は次の
ように表わされる。
自由度のばね質量ダッシュポット系の運動方程式は次の
ように表わされる。
Ｍ″ｘ”＋ｃｘ＋Ｋｘ＝ｆ ・・・・・・・・・
・・・（２）ただし、Ｍは質量、Ｃは減衰係数、Ｋはば
ね定数、ｆは外力、Ｘは変位、士、ｉは各々Ｘの時間ｔ
に関する１階微分、２階微分である。
・・・（２）ただし、Ｍは質量、Ｃは減衰係数、Ｋはば
ね定数、ｆは外力、Ｘは変位、士、ｉは各々Ｘの時間ｔ
に関する１階微分、２階微分である。
ここで、ｘ＝×ｅｊｗ１（ただし、ｊ ＝ ｖ”Ｔ 、
ｗは周波数でおる）として（２）式を変形すると、次
の（３）式になる。
ｗは周波数でおる）として（２）式を変形すると、次
の（３）式になる。
（Ｍｖ７＋Ｋ ） Ｘ ｅｊＷｔ＋ｊｃｗＸ ｅ ｊｗ
′ｔ＝Ｆ ＝ （３）次にＡ＝蔓としてＡ／Ｆｉ求め
ると次のようになる。
′ｔ＝Ｆ ＝ （３）次にＡ＝蔓としてＡ／Ｆｉ求め
ると次のようになる。
上記（４）式は、周波数Ｗを変数とする関数で表わされ
ておシ、また入は出力に対応し、Ｆは入力に対応するか
ら、上記（４）式は出力のフーリエ変換形と入力の７−
リエ変換形との比で示される伝達関数Ｇを表わすことに
なる。
ておシ、また入は出力に対応し、Ｆは入力に対応するか
ら、上記（４）式は出力のフーリエ変換形と入力の７−
リエ変換形との比で示される伝達関数Ｇを表わすことに
なる。
上記（４）式の束数部をｐとし、この実数部ｐを周波数
Ｗに関して微分すると次のようになる。
Ｗに関して微分すると次のようになる。
ここで、ｄｐ／ｄｗ＝０となるｗｔ求める。振動系は振
動していることよ、り Ｗ ”−、Ｏであるがら、ｄｐ
／ｄｗ＝ｏ となるためには、次の式を満足する必要
がある。
動していることよ、り Ｗ ”−、Ｏであるがら、ｄｐ
／ｄｗ＝ｏ となるためには、次の式を満足する必要
がある。
Ｍ（ＫＭ−Ｃ”）ｖ’−２ＭＫ”が十ＫＢ＝０ ・・・
・・・・・・（６）ｗ”＝ｒ としたときの２矢方程式
の根ｒｔ、ｒｚｔ求めると、 上記（７）、（８）式より、 ところで、臨界減衰係数Ｃｃは、 ｃｃ＝２Ｖｉ［・・・・・・・・・・・・・・・（ｌＯ
）と表わされるから、上記（９）式は次のようになシ、
減衰比を表わすことになる。
・・・・・・（６）ｗ”＝ｒ としたときの２矢方程式
の根ｒｔ、ｒｚｔ求めると、 上記（７）、（８）式より、 ところで、臨界減衰係数Ｃｃは、 ｃｃ＝２Ｖｉ［・・・・・・・・・・・・・・・（ｌＯ
）と表わされるから、上記（９）式は次のようになシ、
減衰比を表わすことになる。
上記（１１）式において、ｒｌ”Ｗ１！、ｒ２＝Ｗ２”
であるから、減衰比ζは次のように表わされる。
であるから、減衰比ζは次のように表わされる。
ｗｌ”−Ｗ２友
ζ＝□ ・・・・曲・・・曲 （１２）ｗｓ ” ＋
ｗ２２ 上記では、ｌ自由度の振動系について考えたが、一般の
多自由度の振動系の振動特性は、ｌ自由度振動系の振動
特性の重ね合せと考えられ、逆に多自由度振動系の特定
周波数帯域の＠達特性に着目すれば、１自由度の振動系
と考えられるから、多自由度振動系についても上記の原
理を適用すれば減衰比を求めることができる。
ｗ２２ 上記では、ｌ自由度の振動系について考えたが、一般の
多自由度の振動系の振動特性は、ｌ自由度振動系の振動
特性の重ね合せと考えられ、逆に多自由度振動系の特定
周波数帯域の＠達特性に着目すれば、１自由度の振動系
と考えられるから、多自由度振動系についても上記の原
理を適用すれば減衰比を求めることができる。
本発明は上記原理に基づいて減衰比を計測するものであ
り、検出手段によって時間変化に関する振動系の周期デ
ータを検出し、変換手段によって周期データｆ ７−
ＩＪ ｘ変換して上記（４）式に示す伝達特性を演算し
、帯域通過手段によって伝達特性の実数部データのうち
着目した周波数を中心周波数とする所定周波数帯域のデ
ータのみ通過させ、演算手段によって帯域通過手段を通
過したデータの最大値を示す周波数および最小値を示す
周波数を求め上記（１２）式により減衰比を演算するよ
うにしたものである。ここで、伝達特性を演算するため
に、入力として加速度のデータを用いる必要があるが、
検出手段が変位の周期データを検出する場合には２階微
分することによル、また検出手段が速度の周期データを
検出する場合には１階微分することによシ、加速度のデ
ータに変換することができる。
り、検出手段によって時間変化に関する振動系の周期デ
ータを検出し、変換手段によって周期データｆ ７−
ＩＪ ｘ変換して上記（４）式に示す伝達特性を演算し
、帯域通過手段によって伝達特性の実数部データのうち
着目した周波数を中心周波数とする所定周波数帯域のデ
ータのみ通過させ、演算手段によって帯域通過手段を通
過したデータの最大値を示す周波数および最小値を示す
周波数を求め上記（１２）式により減衰比を演算するよ
うにしたものである。ここで、伝達特性を演算するため
に、入力として加速度のデータを用いる必要があるが、
検出手段が変位の周期データを検出する場合には２階微
分することによル、また検出手段が速度の周期データを
検出する場合には１階微分することによシ、加速度のデ
ータに変換することができる。
〔５１！施例〕
以下第１図を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。本実施例は、自動車の車体等の減衰比を計測するの
に好適である。
る。本実施例は、自動車の車体等の減衰比を計測するの
に好適である。
加速度計２は、振動基土に取付けられて、時間変化に関
する周期データとして加速度を検出する。
する周期データとして加速度を検出する。
この加速度計２から出力−される信号は第１図の（Ａ）
に示すように時間軸のデータになる。この加速度計２は
、マイクロプロセッサで構成されたフーリエ変換器４に
接続されている。このフーリエ変換器４は、従来と同様
の構成で、入力された時間軸のデータを高速７−リエ変
換し、周波数軸のデータとして伝達特性を演算するもの
であシ、この伝達特性の実数部データは第１図（Ｂ）に
示すようになる。フーリエ変換器４の実数部データ出力
端には、中心周波数ｆｉｔ−可変に設定できるバンドパ
スフィルタ６が接続されている。バンドパスフィルタの
中心周波数ｔ−着目した周波数に設定すると、バンドパ
スフィルタ６から、第１図（Ｃ）に示すように、着目し
た周波数を中心周波数とする所定帯域の信号が出力され
る。バンドパスフィルタ６の出力端には、中央処理装置
（ＣＰＵ）８が接続さレテおシ、ＣＰＵ８はバンドパス
フィルタ６から入力された周波数軸のデータを周波数に
関して微分し、その微分係数が０となる周波数ｗｌ 、
Ｗｌ ｆ求め、上記（１２）式に基づいて減衰比ζを
演算する。
に示すように時間軸のデータになる。この加速度計２は
、マイクロプロセッサで構成されたフーリエ変換器４に
接続されている。このフーリエ変換器４は、従来と同様
の構成で、入力された時間軸のデータを高速７−リエ変
換し、周波数軸のデータとして伝達特性を演算するもの
であシ、この伝達特性の実数部データは第１図（Ｂ）に
示すようになる。フーリエ変換器４の実数部データ出力
端には、中心周波数ｆｉｔ−可変に設定できるバンドパ
スフィルタ６が接続されている。バンドパスフィルタの
中心周波数ｔ−着目した周波数に設定すると、バンドパ
スフィルタ６から、第１図（Ｃ）に示すように、着目し
た周波数を中心周波数とする所定帯域の信号が出力され
る。バンドパスフィルタ６の出力端には、中央処理装置
（ＣＰＵ）８が接続さレテおシ、ＣＰＵ８はバンドパス
フィルタ６から入力された周波数軸のデータを周波数に
関して微分し、その微分係数が０となる周波数ｗｌ 、
Ｗｌ ｆ求め、上記（１２）式に基づいて減衰比ζを
演算する。
そして、ＣＰＵ８・で演算された減衰比ζは、ディスプ
レイ装置１２または７′リンク１０に表示される。
レイ装置１２または７′リンク１０に表示される。
すなわち、減衰比を求めるための周波数（着目した周波
数）′ｔ−バンドパスフィルタに設定し、時間軸のデー
タを入力すれば減衰比が表示される。
数）′ｔ−バンドパスフィルタに設定し、時間軸のデー
タを入力すれば減衰比が表示される。
なお、上記では加速度計を用い次側について説明したが
、変位針や速度計を用いることもでき、この場合にはフ
ーリエ変換器で加速度のデータに変換されて処理される
。また、７−リエ変換器、バンドパスフィルタおよびＣ
ＰＵｔｌつのコンピュータで構成するようにしてもよい
。
、変位針や速度計を用いることもでき、この場合にはフ
ーリエ変換器で加速度のデータに変換されて処理される
。また、７−リエ変換器、バンドパスフィルタおよびＣ
ＰＵｔｌつのコンピュータで構成するようにしてもよい
。
以上説明したように本発明は、モビリティに関係しない
周波数金剛いて減衰比を計測しているため、コヒーレン
ス特性が悪い振動系において精度よくかつ簡単に減衰比
を求めることができる、という効果が得られる。
周波数金剛いて減衰比を計測しているため、コヒーレン
ス特性が悪い振動系において精度よくかつ簡単に減衰比
を求めることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来の減衰比を求める方法を説明するための説明図、ｍ
３図はばね質計ダッシュポット系を示す線図である。 ２・・・加速度計、４・・・フーリエ変換器、６・・・
バンドパスフィルタ、８・・・ＣＰＵ。
従来の減衰比を求める方法を説明するための説明図、ｍ
３図はばね質計ダッシュポット系を示す線図である。 ２・・・加速度計、４・・・フーリエ変換器、６・・・
バンドパスフィルタ、８・・・ＣＰＵ。
Claims (1)
- （１）時間変化に関する振動系の周期データを検出する
検出手段と、前記周期データをフーリエ変換して伝達特
性を演算する変換手段と、前記伝達特性の実数部データ
のうち着目した周波数を中心周波数とする所定周波数帯
域のデータのみ通過させる帯域通過手段と、前記帯域通
過手段を通過したデータの最大値を示す周波数および最
小値を示す周波数を求め前記最大値を示す周波数および
前記最小値を示す周波数に基づいて減衰比を演算する演
算手段と、を含む減衰比計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16899984A JPS6147521A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 減衰比計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16899984A JPS6147521A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 減衰比計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147521A true JPS6147521A (ja) | 1986-03-08 |
| JPH0357416B2 JPH0357416B2 (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=15878471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16899984A Granted JPS6147521A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 減衰比計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147521A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5663218A (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Transient response analysis method for natural vibration mode |
| JPS60122327A (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械の負荷依存振動調査方法 |
| JPS60122328A (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械の回転数依存振動調査方法 |
-
1984
- 1984-08-13 JP JP16899984A patent/JPS6147521A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5663218A (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Transient response analysis method for natural vibration mode |
| JPS60122327A (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械の負荷依存振動調査方法 |
| JPS60122328A (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械の回転数依存振動調査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0357416B2 (ja) | 1991-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |