JP2007303893A - 疲労試験機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油圧アクチュエータ1に駆動信号を出力する前に、供試体SPの加振前の変位から駆動信号により加振しているときの変位まで徐々に近づくダミー駆動信号を油圧アクチュエータ1に出力する。最初から駆動信号を出力すると、加振前の変位から不連続に変位し、供試体SPに不必要な衝撃を与えてしまう可能性があるが、ダミー駆動信号により、不連続な変位の変化は生じないので供試体SPに不必要な衝撃を与えない。
【選択図】図1
Description
(2)請求項2の発明は、請求項1に記載の疲労試験機において、第1のダミー駆動信号生成手段は、駆動信号の周波数特性と同じ周波数特性の信号からダミー駆動信号を生成することを特徴とする。
(3)請求項3の発明は、請求項1に記載の疲労試験機において、実振動波形を分割する波形分割手段と、分割された実振動波形と逆伝達関数とにより分割駆動信号を生成する分割駆動信号生成手段と、分割駆動信号を継ぎ合わせて駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを備え、第1のダミー駆動信号生成手段は、加振開始時の分割駆動信号よりダミー駆動信号を生成することを特徴とする疲労試験機。
(4)請求項4の発明の疲労試験機は、実振動波形に逆伝達関数を乗じて生成された駆動信号を負荷アクチュエータに出力することにより負荷アクチュエータを駆動して供試体を加振する加振手段と、供試体の変位を、駆動信号の最終変位から加振前の変位まで漸減するダミー駆動信号を生成する第2のダミー駆動信号生成手段と、駆動信号を負荷アクチュエータに出力した後、ダミー駆動信号を負荷アクチュエータに出力して供試体への加振を終了させる信号出力手段とを備えることを特徴とする。
(5)請求項5の発明は、請求項4に記載の疲労試験機において、第2のダミー駆動信号生成手段は、駆動信号の周波数特性と同じ周波数特性の信号からダミー駆動信号を生成することを特徴とする。
(6)請求項6の発明は、請求項4に記載の疲労試験機において、実振動波形を分割する波形分割手段と、分割された実振動波形と逆伝達関数とにより分割駆動信号を生成する分割駆動信号生成手段と、分割駆動信号を継ぎ合わせて駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを備え、第2のダミー駆動信号生成手段は、加振終了時の分割駆動信号よりダミー駆動信号を生成することを特徴とする。
(7)請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の疲労試験機において、第1のダミー駆動信号生成手段または第2のダミー駆動信号生成手段は、駆動信号または分割駆動信号をコサイン曲線またはサイン曲線に重畳させてダミー駆動信号を生成することを特徴とする。
(8)請求項8の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の疲労試験機において、第1のダミー駆動信号生成手段または第2のダミー駆動信号生成手段は、駆動信号または分割駆動信号を一次式に重畳させてダミー駆動信号を生成することを特徴とする。
D5(t)=(D(t)−D0)×t÷Δt)+D0 (数式1)
ここで、D5(t)はダミー駆動信号、D(t)はt9〜t9+Δtの駆動信号の波形を示す関数、Δtは処理時間、D0は加振前の供試体SPの変位に相当する。
(1)供試体の伝達関数と実振動波形に基づいて作成された駆動信号D(t)の先頭にダミー駆動信号D5(t)を付加した。ダミー駆動信号D5(t)やD6(t)は、供試体加振前の変位から駆動信号の初期変位まで供試体の変位を徐々に増加させる信号である。したがって、加振開始時に供試体に作用する衝撃力を低減することができる。
(1)加振開始時に駆動信号スムージング処理を行ったが、加振終了時に駆動信号スムージング処理を行ってもよい。
D6(t)=(D(t)−D0)×(Δt−t)÷Δt)+D0 (数式2)
ここで、D6(t)はダミー駆動信号、D(t)はt11〜t11+Δtの駆動信号の波形を示す関数、Δtは処理時間、D0は加振前の供試体SPの変位SI(=SE)に相当する。
D51(t)=(1−cos(π(t−t0+Δt)/2Δt))×(D(t)−D0)+D0 (数式3)
サイン曲線のときは、次のようにしてダミー駆動信号D52(t)を算出する。
D52(t)=sin(π(t−t0+Δt)/2Δt)×(D(t)−D0)+D0 (数式4)
D61(t)=(1−cos(π(t10−t+Δt)/2Δt))×(D(t)−D0)+D0 (数式5)
また、サイン曲線のときのダミー駆動信号D62(t)は次のようにして算出する。
D62(t)=sin(π(t10−t+Δt)/2Δt))×(D(t)−D0)+D0 (数式6)
D53(t)=(D(t)−D0)×t÷(t14−t13)+D0 (数式7)
ここで、D53(t)はダミー駆動信号、D(t)は分割駆動信号D12の後半の信号D122、つまり時刻t13〜t14の駆動信号の波形を示す関数、Δtは処理時間、D0は加振開始前の供試体SPの変位SEに相当する。
D63(t)=(D(t)−D0)×(t16−t15−t)÷(t16−t15)+D0 (数式8)
ここで、D63(t)はダミー駆動信号、D(t)は分割駆動信号D13の前半の信号D131、つまり時刻t15〜t16の駆動信号の波形を示す関数、Δtは処理時間、D0は加振開始前の供試体SPの変位に相当する信号の変位をそれぞれ示す。
21 実振動波形生成回路 22 実振動波形分割部
23 逆伝達関数記憶部 24 乗算器
25 駆動信号生成部 26 スイッチ
27 偏差器 28 逆伝達関数演算部
SP 供試体
Claims (8)
- 実振動波形に逆伝達関数を乗じて生成された駆動信号を負荷アクチュエータに出力することにより前記負荷アクチュエータを駆動して供試体を加振する加振手段と、
前記供試体の変位を、加振前の変位から前記駆動信号の初期変位まで漸増するダミー駆動信号を生成する第1のダミー駆動信号生成手段と、
前記ダミー駆動信号を前記負荷アクチュエータに出力した後、前記駆動信号を前記負荷アクチュエータに出力して前記供試体を加振する信号出力手段とを備えることを特徴とする疲労試験機。 - 請求項1に記載の疲労試験機において、
前記第1のダミー駆動信号生成手段は、前記駆動信号の周波数特性と同じ周波数特性の信号から前記ダミー駆動信号を生成することを特徴とする疲労試験機。 - 請求項1に記載の疲労試験機において、
前記実振動波形を分割する波形分割手段と、
前記分割された実振動波形と逆伝達関数とにより分割駆動信号を生成する分割駆動信号生成手段と、
前記分割駆動信号を継ぎ合わせて前記駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを備え、
前記第1のダミー駆動信号生成手段は、加振開始時の分割駆動信号よりダミー駆動信号を生成することを特徴とする疲労試験機。 - 実振動波形に逆伝達関数を乗じて生成された駆動信号を負荷アクチュエータに出力することにより前記負荷アクチュエータを駆動して供試体を加振する加振手段と、
前記供試体の変位を、前記駆動信号の最終変位から加振前の変位まで漸減するダミー駆動信号を生成する第2のダミー駆動信号生成手段と、
前記駆動信号を前記負荷アクチュエータに出力した後、前記ダミー駆動信号を前記負荷アクチュエータに出力して前記供試体への加振を終了させる信号出力手段とを備えることを特徴とする疲労試験機。 - 請求項4に記載の疲労試験機において、
前記第2のダミー駆動信号生成手段は、前記駆動信号の周波数特性と同じ周波数特性の信号から前記ダミー駆動信号を生成することを特徴とする疲労試験機。 - 請求項4に記載の疲労試験機において、
前記実振動波形を分割する波形分割手段と、
前記分割された実振動波形と逆伝達関数とにより分割駆動信号を生成する分割駆動信号生成手段と、
前記分割駆動信号を継ぎ合わせて前記駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを備え、
前記第2のダミー駆動信号生成手段は、加振終了時の分割駆動信号よりダミー駆動信号を生成することを特徴とする疲労試験機。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の疲労試験機において、
前記第1のダミー駆動信号生成手段または前記第2のダミー駆動信号生成手段は、前記駆動信号または前記分割駆動信号をコサイン曲線またはサイン曲線に重畳させてダミー駆動信号を生成することを特徴とする疲労試験機。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の疲労試験機において、
前記第1のダミー駆動信号生成手段または前記第2のダミー駆動信号生成手段は、前記駆動信号または前記分割駆動信号を一次式に重畳させてダミー駆動信号を生成することを特徴とする疲労試験機。
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