JPS6285824A - 振動測定装置 - Google Patents
振動測定装置Info
- Publication number
- JPS6285824A JPS6285824A JP22654885A JP22654885A JPS6285824A JP S6285824 A JPS6285824 A JP S6285824A JP 22654885 A JP22654885 A JP 22654885A JP 22654885 A JP22654885 A JP 22654885A JP S6285824 A JPS6285824 A JP S6285824A
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- Japan
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- pattern
- vibration
- vibrational state
- natural
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- Pending
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- 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】
１産業上の利用分野］
本発明はレーザホログラフィ−を用いた（騒動測定に関
するものであり、特に撮動パターンに含まれる固′ｒｉ
撮動パターンの割合いを測定する撮動測定装置である。
するものであり、特に撮動パターンに含まれる固′ｒｉ
撮動パターンの割合いを測定する撮動測定装置である。
［従来の技術］
例えば自動車等の振動騒音低減には１駁動パターンの解
析がイＩ効Ｃあることが知られている。
析がイＩ効Ｃあることが知られている。
従来、この撮動パターンの解析は、エンジン等の撮動騒
音源を無響室にいれ指向性の強いマイクロホンで各部の
音圧を測定した後にフーリエ解析を行なったり、時間間
隔をおいた２発のバルスレーリ゛光（以下２パルスレー
ザ）により特定の周波数で振動する物体のレーザホログ
ラフィ−を記録したりすることに（例えば１７１開明５
８−９７６２７）によって行なっていた。
音源を無響室にいれ指向性の強いマイクロホンで各部の
音圧を測定した後にフーリエ解析を行なったり、時間間
隔をおいた２発のバルスレーリ゛光（以下２パルスレー
ザ）により特定の周波数で振動する物体のレーザホログ
ラフィ−を記録したりすることに（例えば１７１開明５
８−９７６２７）によって行なっていた。
［発明の解決しようとする問題点］
しかしながら無響室とマイクロホンとを使用Ｊる装置で
は、無響室を使用するため試験が大がかりになり又マイ
クロホンの指向性には限界があり細かい部分の振動状態
の解析がむつかしかった。
は、無響室を使用するため試験が大がかりになり又マイ
クロホンの指向性には限界があり細かい部分の振動状態
の解析がむつかしかった。
また２パルスレーザによる装置では複数の固有振動が混
在している場合、特殊な場合を除いて個々の固イｊ（騒
動を分離して測定することはできなかった。
在している場合、特殊な場合を除いて個々の固イｊ（騒
動を分離して測定することはできなかった。
［問題点を解決するための手段］
本発明は上記問題点を解決するために次のような技術的
手段を採用した。
手段を採用した。
即し、本発明の撮動測定装置は第１図−の構成図に示す
如く、 物体の振動状態を時間間隔をａ３いた２発のパルスレー
ザ光によりレーリ゛ホ［」グラフィーとして記録し、該
ホログラフィ−から上記物体の振動パターンを検出する
パターン検出手段Ｍ１と、予め求められた上記物体の複
数の固有撮動におりる固有撮動パターンを記憶する記憶
手段Ｍ２と、上記固有撮動パターンと上記物体の撮動パ
ターンとから上記物体の撮動パターンに対する各固有撮
動パターンの寄与率を求め出力する鋳枠手段Ｍ３と を備えることを特徴とする。
如く、 物体の振動状態を時間間隔をａ３いた２発のパルスレー
ザ光によりレーリ゛ホ［」グラフィーとして記録し、該
ホログラフィ−から上記物体の振動パターンを検出する
パターン検出手段Ｍ１と、予め求められた上記物体の複
数の固有撮動におりる固有撮動パターンを記憶する記憶
手段Ｍ２と、上記固有撮動パターンと上記物体の撮動パ
ターンとから上記物体の撮動パターンに対する各固有撮
動パターンの寄与率を求め出力する鋳枠手段Ｍ３と を備えることを特徴とする。
ここでパターン検出手段Ｍ１とは、物体振動状態のホロ
グラフィ−に生じた振動パターンを示す縞模様を検出す
る手段であって、例えば上記ホ［１グラフイーの縞模様
をビデオカメラ等の画像入力菰ＴＪによってコンビ−Ｌ
−夕に取り込み縞模様の濃淡パターンを２次元のＰＪｌ
値情報とする手段によればよい。
グラフィ−に生じた振動パターンを示す縞模様を検出す
る手段であって、例えば上記ホ［１グラフイーの縞模様
をビデオカメラ等の画像入力菰ＴＪによってコンビ−Ｌ
−夕に取り込み縞模様の濃淡パターンを２次元のＰＪｌ
値情報とする手段によればよい。
物体の固イ１娠動に’ｔＪ３ける撮動パターンは、例え
ば物体の形状が単純であれば計粋により２次元の数値情
報として求めたり、物体を固有撮動で加振しその状態を
時間平均法等の小ログラフイーにＪ、る撮動測定による
縞模様パターンと上記パターン検出手段Ｍ１にＪ：って
２次元の数伯情報として求めることができる。このよう
にして求められた固有振動パターンは、各固有撮動ごと
にＩＣメモリーやハードディスク等の記憶手段Ｍ２に記
憶される。
ば物体の形状が単純であれば計粋により２次元の数値情
報として求めたり、物体を固有撮動で加振しその状態を
時間平均法等の小ログラフイーにＪ、る撮動測定による
縞模様パターンと上記パターン検出手段Ｍ１にＪ：って
２次元の数伯情報として求めることができる。このよう
にして求められた固有振動パターンは、各固有撮動ごと
にＩＣメモリーやハードディスク等の記憶手段Ｍ２に記
憶される。
演算手段Ｍ３は各固有撮動パターンを重ね合ぜることに
よって物体の（騒動パターンに含まれる各固有振動パタ
ーンの寄与率を求める。通常はコンピュータを用いる。
よって物体の（騒動パターンに含まれる各固有振動パタ
ーンの寄与率を求める。通常はコンピュータを用いる。
［作用］
本発明は、予め記憶手段Ｍ２に記憶しである物体の各固
有ｊ騒動パターンを演算手段Ｍ３で重ね合わけてパター
ン検出手段Ｍ１で検出した物体の撮動パターンと比較す
ることにより物体の（騒動パターンにあ（〕る各固有振
動パターンの寄り率を求める。
有ｊ騒動パターンを演算手段Ｍ３で重ね合わけてパター
ン検出手段Ｍ１で検出した物体の撮動パターンと比較す
ることにより物体の（騒動パターンにあ（〕る各固有振
動パターンの寄り率を求める。
ホログラフィ−で計測可能なＯ〜１０μｍ程度の振幅を
もつ物体の撮動パターンは物体の各固有（騒動パターン
の手ね合わせで表わされる。そこで物体の各固有撮動パ
ターンをｘ−ｙ平面にお【プる２次元の数値情報、 ψｋ （ｘ、ｙ） （ただしに＝１．２．・・・
）とすると、物体の（騒動パターンΦ（Ｘ、Ｖ）は（１
）（ｘ、ｙ）−Σｂｋ １１／ｋ （Ｘ、 Ｖ）−（
１）となる。奇）率ｂｋは式（２）から求める。
もつ物体の撮動パターンは物体の各固有（騒動パターン
の手ね合わせで表わされる。そこで物体の各固有撮動パ
ターンをｘ−ｙ平面にお【プる２次元の数値情報、 ψｋ （ｘ、ｙ） （ただしに＝１．２．・・・
）とすると、物体の（騒動パターンΦ（Ｘ、Ｖ）は（１
）（ｘ、ｙ）−Σｂｋ １１／ｋ （Ｘ、 Ｖ）−（
１）となる。奇）率ｂｋは式（２）から求める。
ａ＝Ａ・わ ・・・（２）但し、
ａｉ ＝ｆｆｖｉ（Ｘ、Ｖ）Φ（ｘ、Ｖ）ｄｘｄｙＡｉ
ｋ＝ｆｆｖｉ（ｘ、ｙ）Ｖｋ（ｘ、ｙ）ｄｘｄｙ＝Ａｋ
ｉ 従って各固有撮動パターンの奇′〕率すはＩｂ ＝ Ａ
−１・促 ・・・（３）によって
求められる。
ｋ＝ｆｆｖｉ（ｘ、ｙ）Ｖｋ（ｘ、ｙ）ｄｘｄｙ＝Ａｋ
ｉ 従って各固有撮動パターンの奇′〕率すはＩｂ ＝ Ａ
−１・促 ・・・（３）によって
求められる。
［実施例コ
本発明の一実施例を第２図、第３図を用いて説明する。
第２図は本実施例の構成図である。
ビデオカメラ１０は物体の振動状態を再生元１−とホト
１グラムＰによって１与られる縞状パターンとして取り
込む。画像人力装置２０は上記パターンを２次元の数１
１０データにする。中央処理装置（ＣＰＵ）４０は上記
物体の（騒動状態を表わすデータと予めハードディスク
３０に記憶しである物体の各固有振動状態のデータとを
用いて第３図の流れ図に示す処理を実行し上記物体の振
動状態に対する各固有（騒動数の寄与率を求め、出力装
置であるプリンタ５０、ディスプレイ６０、Ｘ−Ｙプロ
ッタ７０に出力する。
１グラムＰによって１与られる縞状パターンとして取り
込む。画像人力装置２０は上記パターンを２次元の数１
１０データにする。中央処理装置（ＣＰＵ）４０は上記
物体の（騒動状態を表わすデータと予めハードディスク
３０に記憶しである物体の各固有振動状態のデータとを
用いて第３図の流れ図に示す処理を実行し上記物体の振
動状態に対する各固有（騒動数の寄与率を求め、出力装
置であるプリンタ５０、ディスプレイ６０、Ｘ−Ｙプロ
ッタ７０に出力する。
ここで２次元の数値データとは上記パターンのＸ−Ｙ平
面上の各点の明るさを各座標に対応さけた２次元配列で
あってΦ（ｘ、ｙ）と表ねり。
面上の各点の明るさを各座標に対応さけた２次元配列で
あってΦ（ｘ、ｙ）と表ねり。
又、ハードディスク３０に記録されでいる各固有振動状
態のデータはΦ（ｘ、ｙ）と同様の各固イ１娠動にａ＞
ける２次元の数値データであって１１／ｋ（ｘ、 ｙ）
（ｋ＝１．２．３・ ｎ）と表わす。
態のデータはΦ（ｘ、ｙ）と同様の各固イ１娠動にａ＞
ける２次元の数値データであって１１／ｋ（ｘ、 ｙ）
（ｋ＝１．２．３・ ｎ）と表わす。
本実施例を周囲ｆｉｋｌ定板の振動測定に用いた場合の
動作を第３図にもとづいて説明する。測定に用いた甲板
の人さ°ざは２５０Ｘ３５０ｒＴ１ｍ厚さ３゜２ｍｍで
おり測定に使用したレー畳Ｆの発光間隔は５０μｓであ
る。
動作を第３図にもとづいて説明する。測定に用いた甲板
の人さ°ざは２５０Ｘ３５０ｒＴ１ｍ厚さ３゜２ｍｍで
おり測定に使用したレー畳Ｆの発光間隔は５０μｓであ
る。
先ず、ステップ１０１に８３いて第４図（ａ）。
（ｂ）に示づ上記平板の振動状態を表わづデータΦ（ｘ
、ｙ）かビデオカメラ１０から画像入力装置２０を介し
てＣＰＵ４０に入力される。第４図（ａ）、（ｂ）は各
々ハンマリングＩＵ６．８５ｍ５，７．Ｏｍｓの上記平
板の振動状態を示Ｊ−ホログラフィ−に上る縞状パター
ンの図である。
、ｙ）かビデオカメラ１０から画像入力装置２０を介し
てＣＰＵ４０に入力される。第４図（ａ）、（ｂ）は各
々ハンマリングＩＵ６．８５ｍ５，７．Ｏｍｓの上記平
板の振動状態を示Ｊ−ホログラフィ−に上る縞状パター
ンの図である。
次いで、ステップ１０２では、物体の各固有振動状態を
表わすデータｔ、ｌ／ｋ （ｘ、 ｙ）がハードイス
ク３０からＣＰＵ４０に入力される。
表わすデータｔ、ｌ／ｋ （ｘ、 ｙ）がハードイス
ク３０からＣＰＵ４０に入力される。
ここで、」二記平板の各固有１辰動状態のデータψｋ
（ｘ、ｙ）は以下のようにして求められた。先ず、上
記平板を加振してその加振周波数と上記平板の振幅■と
の関係を測定する。第８図にこの加（取置波数と娠幅量
との関係を示す。第８図の中のピークは各固有振動数を
示し、ピーク近くの（）内の数字は撮動のモードを表わ
すものであり、（ｎ、ｒｎ）はＸ軸方向にｎ個の節を持
も、ｙ軸方向にｍ個の節を持つ状態を示す。次いで、上
記平板を上記求められた固有振動数に加撮し時間平均法
（一定時間連続レーリ゛光を物体に照射してホ［１グラ
フイーを作成することにより振動状態を調べる方法）等
によって各固有振動状態を求め、ビデオカメラ１０、画
像入力装置２０によって上記振動状態を前述の物体の（
騒動状態と同様に２次元の数値データψｋ （ｘ、ｙ
）とする。第５図（ａ）〜（ｅ）、第６図（ａ）〜（ｅ
）は１−１／ｋ （Ｘ、 Ｖ）の位置をＸ−Ｙ平面に対
応する格子点に、その強度を縦軸に表わした３３次元グ
ラフで必る。尚、これらの図においても下の（）内の数
値は前述の］騒動の七−ドであり、又これらの強度には
各々寄り率（縦軸の数１的）が掛けておる。
（ｘ、ｙ）は以下のようにして求められた。先ず、上
記平板を加振してその加振周波数と上記平板の振幅■と
の関係を測定する。第８図にこの加（取置波数と娠幅量
との関係を示す。第８図の中のピークは各固有振動数を
示し、ピーク近くの（）内の数字は撮動のモードを表わ
すものであり、（ｎ、ｒｎ）はＸ軸方向にｎ個の節を持
も、ｙ軸方向にｍ個の節を持つ状態を示す。次いで、上
記平板を上記求められた固有振動数に加撮し時間平均法
（一定時間連続レーリ゛光を物体に照射してホ［１グラ
フイーを作成することにより振動状態を調べる方法）等
によって各固有振動状態を求め、ビデオカメラ１０、画
像入力装置２０によって上記振動状態を前述の物体の（
騒動状態と同様に２次元の数値データψｋ （ｘ、ｙ
）とする。第５図（ａ）〜（ｅ）、第６図（ａ）〜（ｅ
）は１−１／ｋ （Ｘ、 Ｖ）の位置をＸ−Ｙ平面に対
応する格子点に、その強度を縦軸に表わした３３次元グ
ラフで必る。尚、これらの図においても下の（）内の数
値は前述の］騒動の七−ドであり、又これらの強度には
各々寄り率（縦軸の数１的）が掛けておる。
ステップ１０３″Ｃ１前述の（３）式に従って各固有振
動状態の５’ｊ率すを求める。ｂ＝八−１ａｔのｉＢＷ
は、例えばガウスの消去法ヤ）クララ１〜法等を使用す
ればよい。
動状態の５’ｊ率すを求める。ｂ＝八−１ａｔのｉＢＷ
は、例えばガウスの消去法ヤ）クララ１〜法等を使用す
ればよい。
そしてステップ１（Ｅで寄り率すを出力装置であるプリ
ンタ５０、ディスプレイ６０．；Ｘ−Ｙブロック７０に
出力して本実施例の動作は終了する。
ンタ５０、ディスプレイ６０．；Ｘ−Ｙブロック７０に
出力して本実施例の動作は終了する。
第５図（［°）及び第６図（ｆ）は各固有振動状態を下
記求められた名寄）率に応じて重ね合Ｕた３次元グラフ
である。
記求められた名寄）率に応じて重ね合Ｕた３次元グラフ
である。
第７図（ａ）、（ｂ）は、各々上記第５図（１′）、第
６図（１゛）を等高線図として表わした図であって第４
図（ａ＞、（ｂ）と比較づることにより物体の各固有振
動状態を徂ね合わけて物体の振動に含まれる各固有振動
の奇′ゴ率を求めることが可能（・あると確認された。
６図（１゛）を等高線図として表わした図であって第４
図（ａ＞、（ｂ）と比較づることにより物体の各固有振
動状態を徂ね合わけて物体の振動に含まれる各固有振動
の奇′ゴ率を求めることが可能（・あると確認された。
さらに平板にかえて自動車のエンジンで行なった場合ら
、平板の例と同様にして、エンジンの振動状態に含まれ
る各固有（辰動状態の寄与率が検出できることが確認さ
れた。
、平板の例と同様にして、エンジンの振動状態に含まれ
る各固有（辰動状態の寄与率が検出できることが確認さ
れた。
［発明の効果］
本発明は、予め記憶されている物体の各固有］騒動状態
を市ね合わせることにより、パルスレーザホログラフィ
−によって求められた物体の振動状態に対す゛る各固有
振動状態の寄与率を求める乙のである。レーザボ［Ｉグ
ラフィーを用いたため、従来のマイク［１ホンを用いる
＆響を用いた振動観測法よりら細かい振動の測定が可能
となった。。
を市ね合わせることにより、パルスレーザホログラフィ
−によって求められた物体の振動状態に対す゛る各固有
振動状態の寄与率を求める乙のである。レーザボ［Ｉグ
ラフィーを用いたため、従来のマイク［１ホンを用いる
＆響を用いた振動観測法よりら細かい振動の測定が可能
となった。。
又、従来′１２ｊ殊４【条イ′［下でしかでさ゛なかっ
た振動状態の解析が、平板をハンマリングした時やエン
ジンの稼働時のＪ、うに種々の撮動が車なり合った場合
でら可能となった。そのため、エンジンの騒音源等をよ
り精度よく推定できるようになった。
た振動状態の解析が、平板をハンマリングした時やエン
ジンの稼働時のＪ、うに種々の撮動が車なり合った場合
でら可能となった。そのため、エンジンの騒音源等をよ
り精度よく推定できるようになった。
第１図は本発明の構成図、
第２図は本発明の一実施例の構成図、
第３図はその中央処理装置直に用いられる流れ図、第４
図（ａ＞、（ｂ）は各々′Ｓ丁！仮の振動状態を表わリ
ホ［１グラノイーの縞状パターンの図、第５図（ａ）＝
（ｆ）及び第６図（ａ、）〜（ｆ）はその解析結果を示
１３次元グラフ、 第７図（ａ＞、（ｂ）はその解析結果の等畠線図、 第８図はぞの平板の固右撮動数を示づグラノである。 Ｍｌ・・・パターン検出手段 Ｍ２・・・記・臘手段 Ｍ３・・・演ε）手段 １０・・・ビデオカメラ ２０・・・画像入力装置 ３０・・・ハードディスク ４０・・・中央処理装置（ＣＰＵ） ５０・・・プリンタ ６０・・・ディスプレイ ７０・・・Ｘ−Ｙプ「１ツタ
図（ａ＞、（ｂ）は各々′Ｓ丁！仮の振動状態を表わリ
ホ［１グラノイーの縞状パターンの図、第５図（ａ）＝
（ｆ）及び第６図（ａ、）〜（ｆ）はその解析結果を示
１３次元グラフ、 第７図（ａ＞、（ｂ）はその解析結果の等畠線図、 第８図はぞの平板の固右撮動数を示づグラノである。 Ｍｌ・・・パターン検出手段 Ｍ２・・・記・臘手段 Ｍ３・・・演ε）手段 １０・・・ビデオカメラ ２０・・・画像入力装置 ３０・・・ハードディスク ４０・・・中央処理装置（ＣＰＵ） ５０・・・プリンタ ６０・・・ディスプレイ ７０・・・Ｘ−Ｙプ「１ツタ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 物体の振動状態を時間間隔をおいた２発のパルスレーザ
光によりレーザホログラフィーとして記録し、該ホログ
ラフィーから上記物体の振動パターンを検出するパター
ン検出手段と、 予め求められた上記物体の複数の固有振動における固有
振動パターンを記憶する記憶手段と、上記固有振動パタ
ーンと上記物体の振動パターンとから上記物体の振動パ
ターンに対する各固有振動パターンの寄与率を求め出力
する演算手段とを備えることを特徴とする振動測定装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22654885A JPS6285824A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 振動測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22654885A JPS6285824A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 振動測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6285824A true JPS6285824A (ja) | 1987-04-20 |
Family
ID=16846877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22654885A Pending JPS6285824A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 振動測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6285824A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110907107A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-03-24 | 北京动力机械研究所 | 一种微细管束式预冷器膜片振动测量系统及方法 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22654885A patent/JPS6285824A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110907107A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-03-24 | 北京动力机械研究所 | 一种微细管束式预冷器膜片振动测量系统及方法 |
| CN110907107B (zh) * | 2019-11-07 | 2021-04-20 | 北京动力机械研究所 | 一种微细管束式预冷器膜片振动测量系统及方法 |
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