JP3063185B2 - Test apparatus for installation equipment and method for calculating vibration of support structure - Google Patents
Test apparatus for installation equipment and method for calculating vibration of support structureInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は据付機器の試験装置に係
り、据付機器とその支持構造物の間に相互作用があり、
据付位置の支持構造物の振動状態が据付機器の振動によ
って変動する場合にも、その変化に追従した加振を実現
するのに好適な据付機器の試験装置に関する。また、据
付機器を据付ける支持構造物の振動を計算する方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a test device for an installation device, wherein there is an interaction between the installation device and its supporting structure,
The present invention relates to a test apparatus for an installation device suitable for realizing an excitation following a change even when a vibration state of a support structure at an installation position fluctuates due to vibration of the installation device. The invention also relates to a method for calculating the vibration of a support structure on which the installation device is installed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の据付機器の試験は、地震等の外力
が建屋等の据付機器の支持構造物に加わった場合、据付
機器が固定される部位の支持構造物の振動を計算により
求め、この振動波形を加振台に再現することにより加振
台に搭載された据付機器を加振試験するものであった。
この試験装置によれば、試験前に加振するための振動波
形を定めなければならないので、この方法は、据付機器
の重量に比べ建屋等の支持構造物の重量が十分に大き
く、据付機器の動きによって支持構造物の振動が影響を
受けない場合や、据付機器の振動性状が明確な場合等加
振波形が定められる場合にその適用が限られていた。据
付位置の振動波形が定められない場合には、据付機器と
支持構造物をともに加振台に載せ、図２に示すように、
支持構造物を介して据付機器を加振する方法がとられて
いた。このため、支持構造物までを含めた試験体を用い
なければならず、加振台で加振すべき物量が大規模とな
る欠点があった。また、設計変更によって支持構造物が
変わった場合には、変更のたびに支持構造物を製作して
試験を実施する必要があった。2. Description of the Related Art In a conventional test of an installation device, when an external force such as an earthquake is applied to a support structure of the installation device such as a building, a vibration of a support structure of a portion to which the installation device is fixed is obtained by calculation. By reproducing this vibration waveform on a vibration table, a vibration test was performed on the equipment mounted on the vibration table.
According to this test apparatus, the vibration waveform for exciting the vibration must be determined before the test.Therefore, in this method, the weight of the supporting structure such as the building is sufficiently larger than the weight of the installation equipment, and the The application has been limited when the vibration of the support structure is not affected by the movement or when the excitation waveform is determined, such as when the vibration characteristics of the installed equipment are clear. If the vibration waveform at the installation position is not determined, both the installation device and the support structure are placed on the vibration table, and as shown in FIG.
A method of vibrating the installation equipment through a supporting structure has been adopted. For this reason, a test body including the support structure must be used, and there is a disadvantage that the amount of material to be vibrated by the vibration table becomes large. Further, when the support structure is changed due to the design change, it is necessary to manufacture the support structure and conduct a test every time the change is made.
【０００３】構造物の一部分を試験する方法は、特開昭
61−34438号，特開昭61−132835号公報がある。これら
は、対象とする部分構造物をアクチュエータにより加力
することで、部分構造物の剛性に基づく復元力に関する
情報を実験から得ながら構造物全体の振動を計算する試
験方法であって、据付機器のように、据付位置に機器の
慣性反力が支持構造物に加わるような構造結合条件の場
合には適用することができない。また、据付機器の慣性
反力に関する情報を実験から定める場合には、仮動試験
のように時間軸を拡大して実験することはできず、実際
と同一の時間で加振試験を行わねばならない。A method for testing a part of a structure is disclosed in
61-34438 and JP-A-61-132835. These are test methods that calculate the vibration of the entire structure by applying information about the restoring force based on the rigidity of the substructure by applying a force to the target substructure using an actuator. However, this cannot be applied in the case of a structural coupling condition in which the inertial reaction force of the device is applied to the support structure at the installation position. Also, when information on the inertial reaction force of the installed equipment is determined from an experiment, it is not possible to perform the experiment by expanding the time axis as in the temporary test, and the vibration test must be performed in the same time as the actual test .
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、対象
とする据付機器が熱交換器やポンプ，発電機等のように
数十トンの重量物であるものは、支持構造物までを含む
試験体とすると、試験体の製作費が高価となるばかりで
なく、試験体を搭載するのに非常に大きな加振台が必要
となる。従って、加振台に搭載可能な重量まで縮小した
模型試験体を用いることになるために、据付機器の試験
は、限られたものになっていた。据付機器のみを加振台
に搭載し試験が出来るのは、支持構造物の重量が据付機
器のおおむね十倍以上であって、据付機器の有無によっ
て支持構造物の振動が影響を受けない場合に限られてい
た。または、据付機器の振動を計算するためのモデルが
既知であって、試験前に支持構造物の据付位置の振動を
計算により定めることが出来る場合に限られていた。In the conventional method, when the installation equipment to be installed is a heavy object of several tens tons, such as a heat exchanger, a pump, a generator, etc., a test including a support structure is required. If a test piece is used, not only is the production cost of the test piece expensive, but also a very large vibration table is required to mount the test piece. Therefore, the test of the installation equipment has been limited because a model test body reduced in size to the weight that can be mounted on the vibration table is used. Only the installation equipment can be mounted on the shaking table and the test can be performed when the weight of the supporting structure is about ten times or more than that of the installation equipment and the vibration of the support structure is not affected by the presence or absence of the installation equipment. Was limited. Alternatively, it is limited to a case where a model for calculating the vibration of the installation equipment is known and the vibration of the installation position of the support structure can be determined by calculation before the test.
【０００５】本発明の目的は、据付機器の振動試験にお
いて、加振すべき振動波形を試験前に定めることができ
ない場合でも、据付機器のみを加振台で振動試験が行え
るよう加振波形を加振試験中に定めることが可能な試験
装置を提供することにある。[0005] An object of the present invention is to provide a vibration test so that a vibration test can be performed only on an installation device using a vibration table even when a vibration waveform to be excited cannot be determined before the test in a vibration test of the installation device. An object of the present invention is to provide a test device that can be determined during a vibration test.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、据付機器から加振台に加わる荷重を検
出し、ディジタル計算機で、支持構造物が外力を受けた
ときの振動応答を計算するアルゴリズムを用いて、支持
構造物に加わる既知の外力値と検出した荷重とに基づい
て、支持構造物の振動応答を計算し、この振動応答の値
を加振信号として加振台を加振する。 In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, a load applied to a vibration table from an installation device is detected.
And the supporting structure receives an external force on the digital computer
Support using an algorithm to calculate the vibration response when
Based on the known external force value applied to the structure and the detected load
To calculate the vibration response of the support structure and calculate the value of this vibration response.
Is used as an excitation signal to excite the excitation table.
【０００７】[0007]
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【作用】上記手段によれば、加振試験中に、据付機器が
振動したときに支持構造物に加わる力を検出することが
でき、それを用いて支持構造物の振動応答を計算し、据
付機器が据付けられる位置の振動応答が得られるので、
加振台に実現すべき加振波形を定めることができる。従
って、据付位置の振動波形を加振試験前に定めることが
できない場合、たとえば据付機器の重量が支持構造物の
振動に影響する程大きい場合や、据付機器の振動状態が
試験前に定められない場合にも、据付機器が支持構造物
に搭載されているのと同等の振動条件を、加振台上に搭
載された据付機器に実現することができる。 According to the above means, it is possible to detect the force applied to the support structure when the installation equipment vibrates during the vibration test, and to calculate the vibration response of the support structure by using the detected force. Since the vibration response of the position where the equipment is installed is obtained,
An excitation waveform to be realized on the excitation table can be determined. Therefore, when the vibration waveform at the installation position cannot be determined before the excitation test, for example, when the weight of the installation device is large enough to affect the vibration of the support structure, or the vibration state of the installation device is not determined before the test Also in this case, the same vibration conditions as those when the installation device is mounted on the support structure can be realized for the installation device mounted on the vibration table.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１において、試験の対象になる据付機器１が加振
台２上に搭載され、加振台２はアクチュエータ３ａ−３
ｃにより駆動される。制御回路４は、ディジタル計算機
５により算出された据付機器１に加えるべき加速度ある
いは変位をディジタル・アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変
換器と略す）６を介して信号として受け取り、アクチュ
エータ３ａ−３ｃを制御するものである。ディジタル計
算機５はＤ／Ａ変換器６とともに、検出器７の信号を読
み込むためのアナログ・ディジタル変換器(以下Ａ/Ｄ変
換器と略す）８を備えている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, an installation apparatus 1 to be tested is mounted on a vibration table 2, and the vibration table 2 includes an actuator 3 a-3.
Driven by c. The control circuit 4 receives the acceleration or displacement to be applied to the installation equipment 1 calculated by the digital computer 5 as a signal via a digital / analog converter (hereinafter abbreviated as D / A converter) 6 and sends the signals to the actuators 3a-3c. To control. The digital computer 5 includes an D / A converter 6 and an analog / digital converter (hereinafter abbreviated as A / D converter) 8 for reading a signal from the detector 7.
【００１１】ディジタル計算機５は、Ａ／Ｄ変換器８か
ら得られる据付構造物１から支持構造物に加わる荷重を
用いて、据付機器が据付けられている支持構造物の振動
を計算するアルゴリズム１４をもっており、以下にその
原理を説明する。The digital computer 5 has an algorithm 14 for calculating the vibration of the support structure on which the installation equipment is installed, using the load applied to the support structure from the installation structure 1 obtained from the A / D converter 8. The principle will be described below.
【００１２】図３に示す支持構造物１０に据付機器１が
据付位置１１に据付けられているものとする。支持構造
物１０は、たとえば建物であり、形状は任意である。支
持構造物に外力が作用した場合の支持構造物の振動は次
の運動方程式を解くことによって求められる。Assume that the installation equipment 1 is installed at an installation position 11 on a support structure 10 shown in FIG. The support structure 10 is, for example, a building, and may have any shape. The vibration of the support structure when an external force acts on the support structure can be obtained by solving the following equation of motion.
【００１３】 ＭＸ´´＋ＣＸ´＋ＫＸ ＝ｆ＋ｑ …（１） ここで、Ｍ；支持構造物１０の質量マトリックス Ｃ；支持構造物１０の減衰マトリックス Ｋ；支持構造物１０の剛性マトリックス Ｘ；支持構造物１０の変位ベクトル ｆ；支持構造物１０に加わる外力ベクトル ｑ；据付機器１から支持構造物１０に加わる荷重ベクト
ル であり、´は時間微分を示す。MX ″ + CX ′ + KX = f + q (1) where M: mass matrix of the support structure C: damping matrix of the support structure K: rigid matrix of the support structure X: support structure 10 is a displacement vector f; an external force vector applied to the support structure 10 q; a load vector applied from the installation device 1 to the support structure 10, and ′ indicates a time derivative.
【００１４】ｆは、支持構造物１０の基礎１２に生じた
地震等による既知の外力ベクトルであるので、据付機器
の振動に依存する荷重ベクトルｑが求められれば式(１)
を解くことにより、支持構造物の変位ベクトルＸを定め
ることができる。ディジタル計算機５は上記のアルゴリ
ズムをもとに、据付機器１から据付位置１１に加わる荷
重を用いて、支持構造物の振動を計算する機能をもって
いる。Since f is a known external force vector due to an earthquake or the like generated on the foundation 12 of the support structure 10, if a load vector q depending on the vibration of the installation equipment is obtained, the equation (1) is obtained.
By solving, the displacement vector X of the support structure can be determined. The digital computer 5 has a function of calculating the vibration of the support structure using the load applied from the installation equipment 1 to the installation position 11 based on the above algorithm.
【００１５】本発明における試験装置のディジタル計算
機に搭載される計算アルゴリズム１４の手順を以下に説
明する。式(１)を、微小間隔Δｔごとに解くもので、現
時点で、ｎステップまでの状態にあるものとすると、そ
のΔｔ時間後のステップの振動を計算する手順は以下の
ように行われる。すなわち、ｎステップの時間におけ
る地震力等の支持構造物に加わる既知の外力ｆｎを定め
る。The procedure of the calculation algorithm 14 mounted on the digital computer of the test apparatus according to the present invention will be described below. Equation (1) is solved for each minute interval Δt, and assuming that the state is up to n steps at present, the procedure for calculating the vibration of the step after the time Δt is performed as follows. That is, the known external force fn applied to the supporting structure such as the seismic force at the time of n steps is determined.
【００１６】据付機器から支持構造物の据付位置に加
わる荷重ｑｎを試験データから算出する。The load qn applied from the installation equipment to the installation position of the support structure is calculated from the test data.
【００１７】Δｔ時間後であるｎ＋１ステップの支持
構造物の変位Ｘn+1を計算する。この際、各種のアルゴ
リズムが使用可能であり、たとえば、中央差分法を用い
ると、計算機に保存されている１ステップ前の変位Ｘ
n-1と、現時点での変位Ｘｎ，外力ｆｎ，荷重ｑｎを用
いて式(１)を解き、 Ｘn+1＝{Ｍ（２Ｘn−Ｘn-1) ＋ΔtＣＸn-1/2−Δt2(ＫＸn−fn−qn)}/（Ｍ＋ΔtＣ/2） …(２） のように得られる。Calculate the displacement X n + 1 of the support structure at the (n + 1) th step after the time Δt. At this time, various algorithms can be used. For example, when the central difference method is used, the displacement X one step before stored in the computer can be used.
and n-1, solving equation (1) using a displacement Xn, external force fn, load qn at the present time, X n + 1 = {M (2Xn-X n-1) + ΔtCX n-1/2-Δt 2 (KXn−fn−qn)} / (M + ΔtC / 2) (2)
【００１８】計算された支持構造物の変位Ｘn+1のう
ち、据付位置の応答値を加振台で加振すべき目標変位と
して出力する。The response value of the installation position among the calculated displacements X n + 1 of the support structure is output as a target displacement to be excited by the exciting table.
【００１９】計算されたｎ＋１ステップの支持構造物
各位置の応答を保存する。The calculated response of each position of the support structure in the (n + 1) th step is stored.
【００２０】次のステップヘ進む。Go to the next step.
【００２１】以上の手順を繰返し実行することにより、
与えられた外力に対する据付機器の振動試験が行われ
る。式(１)を解く方法は、各種のアルゴリズムが使用可
能であり、加振に用いる応答値として速度，加速度を用
いることもできる。By repeatedly executing the above procedure,
A vibration test of the installed equipment is performed for a given external force. Various algorithms can be used to solve the equation (1), and velocity and acceleration can be used as response values used for excitation.
【００２２】手順で必要となる据付位置１１に加わる
荷重ｑｎは、図１の加振台２に据付機器１から加わる荷
重と同等である。ディジタル計算機に入力されたデータ
から荷重計算アルゴリズム１３によってｑｎを定める。
図１の実施例では、アクチュエータ３ａ−３ｃと加振台
２との間に荷重検出器７ａ−７ｃを挿入して荷重を検出
する。荷重検出器７ａ−７ｃで検出された荷重には加振
台の慣性力が含まれているので、加振台２に取り付けた
加速度検出器９ａにより加振台の加速度を検出し、荷重
検出器で検出された荷重とともにＡ／Ｄ変換器８によ
り、ディジタル計算機５に入力した後、加振台の質量
と、検出された加速度から加振台の慣性力を計算し、こ
の慣性力を荷重検出器７ａ−７ｃで検出された荷重から
差し引くことにより、据付機器１から加振台２に加わる
荷重，つまり支持構造物１０の据付位置１１に加わる荷
重ｑｎを得ることが出来る。The load qn applied to the installation position 11 required in the procedure is equal to the load applied from the installation equipment 1 to the vibration table 2 in FIG. Qn is determined by the load calculation algorithm 13 from the data input to the digital computer.
In the embodiment of FIG. 1, a load is detected by inserting a load detector 7a-7c between the actuator 3a-3c and the vibration table 2. Since the load detected by the load detectors 7a-7c includes the inertial force of the excitation table, the acceleration of the excitation table is detected by the acceleration detector 9a attached to the excitation table 2, and the load detector After input to the digital computer 5 by the A / D converter 8 together with the load detected in the above, the inertia force of the vibration table is calculated from the mass of the vibration table and the detected acceleration, and this inertia force is detected by the load. By subtracting from the load detected by the devices 7a-7c, the load applied to the vibration table 2 from the installation equipment 1, that is, the load qn applied to the installation position 11 of the support structure 10 can be obtained.
【００２３】据付機器１の振動が一質点で代表できる構
造である場合には、加速度検出器９ｂにより据付機器１
の加速度を検出し、Ａ／Ｄ変換器８によりディジタル計
算機５に入力した後、据付機器１の質量と、据付機器１
の加速度から据付機器１の慣性力、つまり据付位置１１
の荷重ｑｎを計算することが出来る。In the case where the vibration of the installation equipment 1 can be represented by one mass point, the acceleration detector 9b detects the vibration of the installation equipment 1.
Is detected by the A / D converter 8 and input to the digital computer 5, the mass of the installation equipment 1 and the
Inertia force of the installation equipment 1, that is, the installation position 11
Can be calculated.
【００２４】本発明の他の実施例を図４に示す。本実施
例では据付機器１から加振台２に加わる荷重を、据付機
器１と加振台２の間に設置した荷重検出器７ｄ，７ｅで
検出する構造としたものである。この場合、据付機器１
から加振台２に加わる荷重を荷重検出器７ｄ，７ｅの出
力として得ることができるので据付位置１１に生じる荷
重が定まり、支持構造物の振動を計算することができ
る。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a structure is adopted in which a load applied from the installation equipment 1 to the excitation table 2 is detected by load detectors 7d and 7e installed between the installation apparatus 1 and the excitation table 2. In this case, installation equipment 1
Thus, the load applied to the excitation table 2 can be obtained as the output of the load detectors 7d and 7e, so that the load generated at the installation position 11 is determined, and the vibration of the support structure can be calculated.
【００２５】本試験装置を用いることにより、手順に
より式(１)にモデル化されている支持構造物各部の振動
が得られる。据付機器１を搭載し、かつ外力ｆを受ける
支持構造物の振動を求めることができ、支持構造物の強
度を評価することができる。By using this test apparatus, the vibration of each part of the support structure modeled by the equation (1) can be obtained by the procedure. The vibration of the support structure on which the installation device 1 is mounted and which receives the external force f can be obtained, and the strength of the support structure can be evaluated.
【００２６】加振試験中に加振波形を定めるには、据付
機器や支持構造物の最高次の固有振動数がωであるとす
ると、一ステップの微小時間刻みΔｔは、少なくとも１
／ωの１０分の１以内であることが要求される。たとえ
ば、ωが１０Ｈｚであるとすると、一ステップの微小時
間刻みΔｔは、１０ミリ秒以内となり、この時間内に一
ステップ後の振動を計算し、さらにアクチュエータを目
標変位になるよう駆動しなければならない。支持構造物
が複雑な構造で、離散化したときの解析モデルの自由度
（変位ベクトルＸの成分）が多い場合には、振動を計算
するために要する時間が長くなるが、この時間内にも、
アクチュエータを止めること無く動作させるための指令
値を計算する必要がある。そこで、振動計算プログラム
と加振制御計算プログラムとが、時間的に平行して実行
されるアルゴリズムを持つディジタル計算機としてい
る。To determine the excitation waveform during the excitation test, assuming that the highest-order natural frequency of the installation equipment or the supporting structure is ω, the minute time step Δt in one step is at least 1
/ Ω is required to be within 1/10. For example, assuming that ω is 10 Hz, the minute time step Δt for one step is within 10 milliseconds, and the vibration after one step must be calculated within this time, and the actuator must be driven to the target displacement. No. When the support structure is a complex structure and the degree of freedom (component of the displacement vector X) of the analysis model when discretized is large, the time required to calculate the vibration increases, but within this time, ,
It is necessary to calculate a command value for operating the actuator without stopping. Therefore, a digital computer having an algorithm in which the vibration calculation program and the excitation control calculation program are executed in parallel in time is used.
【００２７】図５は、振動計算と加振制御計算とを平行
して行うアルゴリズムの一実施例を時間的に展開して示
した概念図である。現在の状態が、時間ｔｎ（ｎステッ
プ）にあるものとすると、ｎステップまでに得られてい
る情報を基に、Δｔ時間後のｎ＋１ステップの支持構造
物の振動を計算するのにｄｔ時間要する。この時間内で
は据付位置の速度をｎステップ時点における速度と同一
として、ｎ＋１ステップまでの各時刻の据付位置の変位
を計算しアクチュエータに対する変位指令とする。ｄｔ
時間後Ｘn+1が求まると、ｔn+1時点で変位がＸn+1 とな
るように変位指令を計算する。これにより、アクチュエ
ータを停止させること無く時間刻みΔｔごとの目標変位
に駆動することが出来る。FIG. 5 is a conceptual diagram showing an embodiment of an algorithm for performing the vibration calculation and the excitation control calculation in parallel in a timely manner. Assuming that the current state is at time tn (n steps), it takes dt time to calculate the vibration of the support structure at n + 1 steps after Δt time based on the information obtained up to n steps. . Within this time, the speed of the installation position is set to be the same as the speed at the time of n steps, and the displacement of the installation position at each time up to the (n + 1) th step is calculated and used as a displacement command for the actuator. dt
When X n + 1 is obtained after a lapse of time, a displacement command is calculated such that the displacement becomes X n + 1 at time t n + 1 . As a result, the actuator can be driven to the target displacement for each time step Δt without stopping the actuator.
【００２８】図６は、計算アルゴリズムの他の実施例を
示したもので、ｄｔがΔｔの１／２以下の場合に用いる
ことが出来る。この場合には、Δｔ／２時間だけずらし
た時点での振動計算が可能となり、Δｔの中間の変位を
補間することが出来る。さらに、振動計算中の目標変位
が一ステップ前に求まっているので、図５の実施例と比
較して精度の高い実験が可能となる。FIG. 6 shows another embodiment of the calculation algorithm, which can be used when dt is not more than 1/2 of Δt. In this case, it is possible to calculate the vibration at a time point shifted by Δt / 2 hours, and to interpolate a displacement in the middle of Δt. Further, since the target displacement during the vibration calculation is obtained one step before, an experiment with higher accuracy can be performed as compared with the embodiment of FIG.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、据付機器を加振した際
に生じる荷重を用いて、加振すべき据付位置の振動応答
を計算することができるので、据付機器とこの据付機器
の支持構造物の間に相互作用があって、加振波形を試験
前に定めることができない場合でも、加振試験中に加振
波形をディジタル計算機で計算しながら定め据付機器の
振動試験を行うことが出来る。従来、支持構造物に据付
機器を搭載した試験体を用いて振動試験を行ったのに対
し、据付機器のみを加振台に設置することで据付機器の
振動試験が実現可能である。試験体の規模が小さくなる
と共に、限られた加振台の試験設備を用いてより規模の
大きい機器の試験が可能となる。また、据付機器が駆動
力を持ち、支持構造物に対して加振力を発生する機器で
あっても、加振試験中に、据付機器から支持構造物に加
わる荷重を取得しながら加振波形を定められるので、据
付機器のみの試験で、支持構造物に据付けられた状態と
同等の条件で試験することが可能となる。According to the present invention, by using the load generated upon vibrating the installation equipment, it is possible to calculate the vibration response <br/> installation position should pressurized Hus, the a mounting device Installation equipment
Even if there is an interaction between the supporting structures of the above and the excitation waveform cannot be determined before the test, determine the excitation waveform while calculating with the digital computer during the excitation test and perform the vibration test of the installation equipment. I can do it. Conventionally, while subjected to vibration test using mounting the mounting device to the support structure specimen, vibration test installation device by installing only installed equipment shaker table can be realized. The size of the test object is reduced, and a larger-scale device can be tested using the test equipment of the limited shaking table. Furthermore, installation equipment has a driving force, even a device that generates a vibrating force to the support structure, in vibration test, while vibration acquired a load applied from the mounting device to the support structure Since the waveform can be determined, it is possible to perform a test using only the installed equipment under the same conditions as those when the apparatus is installed on the support structure.
【００３０】また、据付機器の振動がわからない場合に
も、据付機器の試験と同時に行われる振動計算により支
持構造物の振動を得ることができる。支持構造物は解析
モデルとして定められていれば試験が可能であるので、
支持構造物の設計変更によって生じる据付機器に加わる
振動の変化や、支持構造物自体の振動の変化を、支持構
造物を製作して実験すること無しに知ることが可能とな
る。Even when the vibration of the installed equipment is not known, the vibration of the support structure can be obtained by the vibration calculation performed simultaneously with the test of the installed equipment. Since the support structure can be tested if it is defined as an analysis model,
It is possible to know the change in the vibration applied to the installation equipment and the change in the vibration of the support structure itself caused by the design change of the support structure without manufacturing the support structure and conducting experiments.
【図１】本発明の一実施例による試験装置のブロック
図。FIG. 1 is a block diagram of a test apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図２】従来の据付機器の試験装置のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a conventional installation apparatus test apparatus.
【図３】支持構造物内に据付けられる据付機器の説明
図。FIG. 3 is an explanatory view of an installation device installed in a support structure.
【図４】本発明の他の実施例による試験装置のブロック
図。FIG. 4 is a block diagram of a test apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図５】計算機のアルゴリズムの一実施例を示す説明
図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an embodiment of the algorithm of the computer.
【図６】計算機のアルゴリズムの他の実施例を示す説明
図。FIG. 6 is an explanatory view showing another embodiment of the algorithm of the computer.
【符号の説明】 １…据付機器、２…加振台、３…アクチュエータ、４…
制御回路、５…ディジタル計算機、６…ディジタル・ア
ナログ変換器、７…荷重検出器、８…アナログ・ディジ
タル変換器、９…加速度検出器、１０…支持構造物、１
４…振動計算アルゴリズム、１５…加振制御計算アルゴ
リズム。[Description of Signs] 1 ... Installed equipment, 2 ... Exciting table, 3 ... Actuator, 4 ...
Control circuit, 5: Digital computer, 6: Digital / analog converter, 7: Load detector, 8: Analog / digital converter, 9: Acceleration detector, 10: Support structure, 1
4: vibration calculation algorithm, 15: excitation control calculation algorithm.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀谷 雅嗣 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 今野 隆雄 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社 日立製作所 土浦工場内 (56)参考文献 特開 昭64−59134（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−38610（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 7/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masatsugu Kameya 502 Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-64-59134 (JP, A) JP-A-2-38610 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01M 7/02
Claims (6)
台と、該加振台を駆動するアクチュエータと、演算機能
を有して前記加振台を加振するための加振信号を生成す
るディジタル計算機と、該ディジタル計算機で生成され
た加振信号をアナログ信号に変換するディジタル・アナ
ログ変換器と、該ディジタル・アナログ変換器でアナロ
グ信号に変換された加振信号に基づいて前記アクチュエ
ータの駆動状態を制御する制御回路と、を備えた試験装
置において、 前記据付機器から前記加振台に加わる荷重を検出する荷
重検出手段を備え、 前記ディジタル計算機は、 前記据付機器を支持する支持構造物が外力を受けたとき
の振動応答を計算するアルゴリズムを備えると共に、 前記支持構造物に加わる既知の外力値と前記荷重検出手
段で検出した荷重値とに基づいて、前記アルゴリズムを
用いて前記支持構造物の振動応答を計算する機能と、 前記支持構造物における前記据付機器を支持する支持位
置の振動応答の値を、前記加振信号として出力する機能
と、を有することを特徴とする試験装置。An excitation table on which an installation device to be tested is mounted, an actuator for driving the excitation table, and an excitation signal having an arithmetic function for exciting the excitation table. A digital computer for generating, a digital-to-analog converter for converting an excitation signal generated by the digital computer into an analog signal, and the actuator based on the excitation signal converted to an analog signal by the digital-to-analog converter. in the test apparatus and a control circuit for controlling the driving state, comprising a load detecting means that gives detects the load applied to the shaker table from the mounting device, wherein the digital computer, the support for supporting the installation device An algorithm for calculating a vibration response when the structure is subjected to an external force; a known external force value applied to the support structure and the load detecting means;
Based on the load value detected by the stage, a function of calculating the vibration response of said support structure with said algorithm, the value of the vibration response of the supporting position for supporting the mounting device in the support structure, prior to serial function of outputting the excitation signal, the test apparatus characterized by having a.
出器を備えると共に、前記ディジタル計算機によって実
行される、 （ａ）前記加速度検出手段によって検出した加速度と前
記加振台の質量とから前記加振台の慣性力を計算する機
能、及び （ｂ）前記荷重検出器で検出した荷重値から前記慣性力
を差し引くことによって、前記据付機器から前記加振台
に加わる荷重値を計算する機能、を有することを特徴と
する試験装置。2. The test apparatus according to claim 1, further comprising: acceleration detection means for detecting acceleration of the vibration table, wherein the load detection means is provided between the vibration table and the actuator. (A) a function of calculating the inertial force of the shaking table from the acceleration detected by the acceleration detecting means and the mass of the shaking table; and A test apparatus having a function of calculating a load value applied to the vibration table from the installation device by subtracting the inertial force from a load value detected by the load detector.
荷重検出手段として、荷重検出器を前記据付機器と前記
加振台との間に設けたことを特徴とする試験装置。3. The test apparatus according to claim 1, wherein a load detector is provided between the installation device and the vibration table as the load detecting means.
し、前記加振台を加振するための加振信号をディジタル
計算機で計算し、前記ディジタル計算機で生成された加
振信号をアナログ信号に変換し、該アナログ信号に変換
された加振信号に基づいてアクチュエータの駆動状態を
制御することにより加振試験を行う試験方法において、 前記据付機器から前記加振台に加わる荷重を検出し、 前記ディジタル計算機で、 前記据付機器を支持する支持構造物が外力を受けたとき
の振動応答を計算するアルゴリズムを用いることによ
り、前記支持構造物に加わる既知の外力値と前記荷重と
に基づいて、前記支持構造物の振動応答を計算し、 前記支持構造物における前記据付機器を支持する支持位
置の振動応答の値を、前記加振信号として出力すること
を特徴とする試験方法。4. An installation apparatus to be tested is mounted on a vibration table, a vibration signal for vibrating the vibration table is calculated by a digital computer, and the vibration signal generated by the digital computer is calculated. Is converted to an analog signal, a test method for performing a vibration test by controlling the drive state of the actuator based on the vibration signal converted to the analog signal, the load applied to the vibration table from the installation equipment Detecting, by the digital computer, by using an algorithm that calculates a vibration response when the supporting structure supporting the installation device is subjected to an external force, to a known external force value and the load applied to the supporting structure Calculating a vibration response of the support structure based on the vibration signal, and outputting a vibration response value of a support position of the support structure supporting the installation device as the vibration signal. And a test method characterized by the following.
量とから前記加振台の慣性力を計算すると共に、前記加
振台と前記アクチュエータとの間に設けた荷重検出器に
よって検出した荷重値から前記慣性力を差し引くことに
よって、前記据付機器から前記加振台に加わる荷重を検
出することを特徴とする試験方法。5. The test method according to claim 4, wherein the acceleration of the shaking table is detected, and the inertia force of the shaking table is determined by the digital computer based on the acceleration and the mass of the shaking table. Calculating and subtracting the inertial force from a load value detected by a load detector provided between the shake table and the actuator to detect a load applied to the shake table from the installation equipment. Characteristic test method.
据付機器と前記加振台との間に設けた荷重検出器によっ
て、前記支持構造物における前記支持位置に加わる荷重
を検出することを特徴とする試験方法。6. The test method according to claim 4, wherein a load applied to the support position on the support structure is detected by a load detector provided between the installation device and the vibration table. Characteristic test method.
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| JPH04278431A JPH04278431A (en) | 1992-10-05 |
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