JPH0332831A - 構造物の振動低減方法 - Google Patents
構造物の振動低減方法Info
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- JPH0332831A JPH0332831A JP16656989A JP16656989A JPH0332831A JP H0332831 A JPH0332831 A JP H0332831A JP 16656989 A JP16656989 A JP 16656989A JP 16656989 A JP16656989 A JP 16656989A JP H0332831 A JPH0332831 A JP H0332831A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は構造物の振動低減方法に関するものであり、詳
しくは橋梁・船舶・車両等から発生する振動を低減させ
ることにより、振動疲労防止と騒音低減を目的とした振
動低減方法に関する。
しくは橋梁・船舶・車両等から発生する振動を低減させ
ることにより、振動疲労防止と騒音低減を目的とした振
動低減方法に関する。
近年、都市の過密化と交通機関の発達に伴い振動・騒音
の問題が公害として社会問題化するようになり、振動・
騒音を規制する方向にある。このような動向に対応して
、既設構造物から新規構造物に至るまで各種振動低減方
法が試みられている。
の問題が公害として社会問題化するようになり、振動・
騒音を規制する方向にある。このような動向に対応して
、既設構造物から新規構造物に至るまで各種振動低減方
法が試みられている。
−殻内な振動低減方法としては、■ゴム、バネを利用し
た振動絶縁方法、■各種制振材料を利用した振動吸収方
法、■振動部分にマスを付加する方法、■これらを組み
合わせた方法があるが、実際には■と■が主に使用され
ている。
た振動絶縁方法、■各種制振材料を利用した振動吸収方
法、■振動部分にマスを付加する方法、■これらを組み
合わせた方法があるが、実際には■と■が主に使用され
ている。
船舶関係では、船の外板の内側に防ｍ塗料を厚く塗りエ
ンジンからの振動防止に努めているが低周波域では効果
を見いだせるが、騒音として問題となる１ （ｋｌｌｚ
）以上の高周波域の振動に付いて効果が無く、しかも施
工費が高い欠点がある。
ンジンからの振動防止に努めているが低周波域では効果
を見いだせるが、騒音として問題となる１ （ｋｌｌｚ
）以上の高周波域の振動に付いて効果が無く、しかも施
工費が高い欠点がある。
また鉄橋では、列車通過時の振動のうち低周波成分は付
近の建物を振動させ、高周波成分は騒音を発生させるた
めレールの下にゴムバットを敷いたり吸音材を貼ったり
しているが、効果が今−歩足りないうえに維持管理が大
変難しい。
近の建物を振動させ、高周波成分は騒音を発生させるた
めレールの下にゴムバットを敷いたり吸音材を貼ったり
しているが、効果が今−歩足りないうえに維持管理が大
変難しい。
小型構造物である、エアコンやコンプレッサー等でも同
じような状況にある。
じような状況にある。
このように、船舶・橋梁の大型構造物からエアコン・コ
ンプレッサーの小型構造物にいたるまで。
ンプレッサーの小型構造物にいたるまで。
低周波域から高周波域迄の振動を効率よく安価に低減す
る方法が無い状況にある。
る方法が無い状況にある。
本発明は上記の欠点を除去するために提案されたもので
、構造物全体または一部を基板とし、この基板にそれぞ
れのガラス転移温度がＴｇ（Ａ）、Ｔｇ（ロ）である２
種類の粘弾性高分子材料であって、構造物の使用温度の
下限以下にＴｇ（Ａ）、構造物の使用温度の上限以上に
Ｔｇ（Ｉｔ）があるものを、前記のうち１種類の粘弾性
高分子材料−鋼板一他の種類の粘弾性高分子材料−鋼板
の順に貼り合わせることにより、低周波域から高周波域
までの振動を効率よく低減出来ることを見いだして本発
明に至った。
、構造物全体または一部を基板とし、この基板にそれぞ
れのガラス転移温度がＴｇ（Ａ）、Ｔｇ（ロ）である２
種類の粘弾性高分子材料であって、構造物の使用温度の
下限以下にＴｇ（Ａ）、構造物の使用温度の上限以上に
Ｔｇ（Ｉｔ）があるものを、前記のうち１種類の粘弾性
高分子材料−鋼板一他の種類の粘弾性高分子材料−鋼板
の順に貼り合わせることにより、低周波域から高周波域
までの振動を効率よく低減出来ることを見いだして本発
明に至った。
本発明の目的は、大型構造物から小型構造物迄、疲労強
度上問題となる低周波域から騒音として問題となる高周
波域迄の振動を、安価で効率よく低減できる方法を提偶
することにある。
度上問題となる低周波域から騒音として問題となる高周
波域迄の振動を、安価で効率よく低減できる方法を提偶
することにある。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明者等は、従来より振動を低減する材料の１つとし
て、２つの剛性のある基板の中間に粘弾性高分子材料か
らなる粘弾性中間層を挟み込んだ３！構造を有する“制
振鋼板と呼ばれる複合型制振材料を提案しており１例え
ば剛性のある基板が鋼板である場合、自動車のダツシュ
ボード・フロア−パネル、搬送設備のストッパー、家電
製品、金属加工機械の振動低減部材や振動防止が望まれ
る精密機械の構造部材等に採用されている。
て、２つの剛性のある基板の中間に粘弾性高分子材料か
らなる粘弾性中間層を挟み込んだ３！構造を有する“制
振鋼板と呼ばれる複合型制振材料を提案しており１例え
ば剛性のある基板が鋼板である場合、自動車のダツシュ
ボード・フロア−パネル、搬送設備のストッパー、家電
製品、金属加工機械の振動低減部材や振動防止が望まれ
る精密機械の構造部材等に採用されている。
こうした実績を踏まえ、粘弾性高分子材料のガラス転移
温度と振動低減効果の関係を鋭意検討した結果、第２図
に示すような関係を発見した。
温度と振動低減効果の関係を鋭意検討した結果、第２図
に示すような関係を発見した。
２枚の鋼板を特定のガラス転移温度を有する粘弾性高分
子材料で挟み込んだ複合型制振材料（以下″制振鋼板”
と呼ぶ）の振動低減効果はガラス転移温度を境にして、
低温側では高周波域が効果があり高温側では逆に低周波
域が効果がある知見を得た。この知見をガラス転移温度
の異なる２つの粘弾性高分子材料Ａ、Ｂについて、それ
ぞれ高周波域と低周波域に分けて振動低減量を示すと第
２図になり、２つのガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）とＴｇ（
Ｂ）の間で低周波域から高周波域迄、振動低減効果が大
きいことがわかる。
子材料で挟み込んだ複合型制振材料（以下″制振鋼板”
と呼ぶ）の振動低減効果はガラス転移温度を境にして、
低温側では高周波域が効果があり高温側では逆に低周波
域が効果がある知見を得た。この知見をガラス転移温度
の異なる２つの粘弾性高分子材料Ａ、Ｂについて、それ
ぞれ高周波域と低周波域に分けて振動低減量を示すと第
２図になり、２つのガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）とＴｇ（
Ｂ）の間で低周波域から高周波域迄、振動低減効果が大
きいことがわかる。
即ち、対象とする構造物の使用温度範囲がわかればその
温度の上限と下限に相当するガラス転移温度を有する２
つの粘弾性高分子材料を選び、対象とする構造物の基板
に低いガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）を有する粘弾性高分子
材料Ａを塗布し、鋼板２を介して高いガラス転移温度Ｔ
ｇ（Ｂ）を有する粘弾性高分子材料Ｂを塗布し更に鋼板
３を貼合わせた５層構造で、構造物の低周波域から高周
波域までの振動を低減出来ることが判明した。
温度の上限と下限に相当するガラス転移温度を有する２
つの粘弾性高分子材料を選び、対象とする構造物の基板
に低いガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）を有する粘弾性高分子
材料Ａを塗布し、鋼板２を介して高いガラス転移温度Ｔ
ｇ（Ｂ）を有する粘弾性高分子材料Ｂを塗布し更に鋼板
３を貼合わせた５層構造で、構造物の低周波域から高周
波域までの振動を低減出来ることが判明した。
ここで、鋼板２と鋼板３を粘弾性高分子材料Ｂで貼合わ
せた部分は、制振鋼板となったものをそのまま使用して
も何等差し支えないが、鋼板２を除去し粘弾性高分子材
料ＡとＢを直接貼合わせた構造にすると、粘弾性高分子
材料Ａ、Ｂ間に剛性のあるものが無く、基板１と鋼板３
でサンドイッチされた３層構造の制振鋼板となり、それ
ぞれのガラス転移温度Ｔｇ’（Ａ）、 Ｔｇ（Ｂ）を有
効に利用した５層構造の振動低減材料とはなり得ず、従
って低周波域から高周波域迄の振動低減効果は期待でき
ない。
せた部分は、制振鋼板となったものをそのまま使用して
も何等差し支えないが、鋼板２を除去し粘弾性高分子材
料ＡとＢを直接貼合わせた構造にすると、粘弾性高分子
材料Ａ、Ｂ間に剛性のあるものが無く、基板１と鋼板３
でサンドイッチされた３層構造の制振鋼板となり、それ
ぞれのガラス転移温度Ｔｇ’（Ａ）、 Ｔｇ（Ｂ）を有
効に利用した５層構造の振動低減材料とはなり得ず、従
って低周波域から高周波域迄の振動低減効果は期待でき
ない。
また、粘弾性高分子材料ＡとＢは、構造物の基板側に貼
っても鋼板２と鋼板３の間に貼っても振動低減効果は同
じであるが、基板となる構造物の表面状況が複雑である
ことや粘弾性高分子材料Ａのガラス転移温度が粘弾性高
分子材料Ｂより低いため接着剤としての塗布機能を発揮
しやすいこと、鋼板２と鋼板３でサンドイッチされた粘
弾性高分子材料Ｂは制振鋼板４として製造しやすいこと
から、粘弾性高分子材料Ａを構造物の基板に貼る方法が
安価で施工が簡単である。
っても鋼板２と鋼板３の間に貼っても振動低減効果は同
じであるが、基板となる構造物の表面状況が複雑である
ことや粘弾性高分子材料Ａのガラス転移温度が粘弾性高
分子材料Ｂより低いため接着剤としての塗布機能を発揮
しやすいこと、鋼板２と鋼板３でサンドイッチされた粘
弾性高分子材料Ｂは制振鋼板４として製造しやすいこと
から、粘弾性高分子材料Ａを構造物の基板に貼る方法が
安価で施工が簡単である。
次に、構造物の使用温度範囲は使用場所や季節によって
の違いはあるが、２種類の粘弾性高分子材料Ａ、Ｈのそ
れぞれのガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）、Ｔｇ（ＩＩ）が構
造物の使用温度の下限以下にＴｇ（Ａ）があり、構造物
の使用温度以上にＴｇ（Ｂ）があれば、大概の環境で低
周波域から高周波域迄振動低減効果が発揮出来る。
の違いはあるが、２種類の粘弾性高分子材料Ａ、Ｈのそ
れぞれのガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）、Ｔｇ（ＩＩ）が構
造物の使用温度の下限以下にＴｇ（Ａ）があり、構造物
の使用温度以上にＴｇ（Ｂ）があれば、大概の環境で低
周波域から高周波域迄振動低減効果が発揮出来る。
また粘弾性高分子材料のガラス転移温度は高分子材料の
製造方法や種類によって決まるが、高分子材料に合った
可塑剤を添加すれば希望とするガラス転移温度は容易に
得られる。
製造方法や種類によって決まるが、高分子材料に合った
可塑剤を添加すれば希望とするガラス転移温度は容易に
得られる。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
する。
実施例は大型構造物の常温に於ける振動低減方法を主目
的としており、基板となる鋼板の厚さを１４（ｍｍ）と
し、この鋼板にガラス転移温度が一２０℃にあり常温で
も貼合わせが可能な水酸基末端液状ジエン系ゴムを主成
分とする主剤に、イソシアネート系硬化剤を混合撹拌し
たものを３（問）厚塗布し、更にその上にガラス転移温
度が＋４０℃にあるポリエステル系樹脂を中間層とする
制振鋼板を貼合わせた５ＪＷ構造のものを使用し、実施
例のは基板より薄い制振鋼板、実施例■は基板と同じ厚
さの制振鋼板を使用した場合である。
的としており、基板となる鋼板の厚さを１４（ｍｍ）と
し、この鋼板にガラス転移温度が一２０℃にあり常温で
も貼合わせが可能な水酸基末端液状ジエン系ゴムを主成
分とする主剤に、イソシアネート系硬化剤を混合撹拌し
たものを３（問）厚塗布し、更にその上にガラス転移温
度が＋４０℃にあるポリエステル系樹脂を中間層とする
制振鋼板を貼合わせた５ＪＷ構造のものを使用し、実施
例のは基板より薄い制振鋼板、実施例■は基板と同じ厚
さの制振鋼板を使用した場合である。
ここで低温側粘弾性高分子材料Ａの厚さを３（ｍ−）と
したのは、基板に厚板を使用すると鋼板の平坦度が悪く
なり未接着部が発生するのを防止するためである。
したのは、基板に厚板を使用すると鋼板の平坦度が悪く
なり未接着部が発生するのを防止するためである。
比較例のとして１４（＋＋＊）厚の普通鋼板、比較例■
として従来から構造物の振動部分に使用されてきた防振
塗料を普通鋼板上に１０（ａｍ）厚塗布したもの、及び
実施例■の中で制振鋼板の部分を普通鋼板に置き換えた
３層構造についても用意した。
として従来から構造物の振動部分に使用されてきた防振
塗料を普通鋼板上に１０（ａｍ）厚塗布したもの、及び
実施例■の中で制振鋼板の部分を普通鋼板に置き換えた
３層構造についても用意した。
振動低減量は機械インピーダンス法により、大型構造物
で疲労強度上問題となる７０（Ｈｚ）前後の低周波域か
ら騒音として問題となる５ （ｋＨｚ）位の高周波域迄
共振レベルを２０℃で測定し、普通鋼板との共振レベル
差で評価した。その結果を第１９表に示す。
で疲労強度上問題となる７０（Ｈｚ）前後の低周波域か
ら騒音として問題となる５ （ｋＨｚ）位の高周波域迄
共振レベルを２０℃で測定し、普通鋼板との共振レベル
差で評価した。その結果を第１９表に示す。
実施例■〜■では、いずれの場合も低周波域から高調波
域迄の振動低減量が大きい、また、基板と制御鋼板との
板厚比が１：１から１ ： ４．５と差があっても振動
低減量にはほとんど差が無く、実施例■を採用すれば施
工時に僅かの重量増加で構造物の振動低減対策が可能と
なり、この結果効率よく安価な構造物の振動低減方法が
実現する。
域迄の振動低減量が大きい、また、基板と制御鋼板との
板厚比が１：１から１ ： ４．５と差があっても振動
低減量にはほとんど差が無く、実施例■を採用すれば施
工時に僅かの重量増加で構造物の振動低減対策が可能と
なり、この結果効率よく安価な構造物の振動低減方法が
実現する。
次に、従来から施工されてきた比較例■は、低周波域で
は効果があるが高周波域では効果が小さく、施工費が高
くつく割には総合効果は小さい。
は効果があるが高周波域では効果が小さく、施工費が高
くつく割には総合効果は小さい。
また、本発明を２つに分けた３層構造間士の比較例■と
■は、評価温度よりガラス転移温度が低い比較例■は高
周波域で振動低減効果が劣り、逆に評価温度よりガラス
転移温度が高い比較例■は低周波域の振動低減効果が劣
っており１本発明の基になった知見が再確認された。
■は、評価温度よりガラス転移温度が低い比較例■は高
周波域で振動低減効果が劣り、逆に評価温度よりガラス
転移温度が高い比較例■は低周波域の振動低減効果が劣
っており１本発明の基になった知見が再確認された。
以上の結果より、ガラス転移温度の異起る２つの粘弾性
高分子材料を、基板と２枚の鋼板に挟み込んだ５層構造
を構造物に施す方法により、低周波域から高調波域迄の
振動を効率よく低減出来ることが判明した。
高分子材料を、基板と２枚の鋼板に挟み込んだ５層構造
を構造物に施す方法により、低周波域から高調波域迄の
振動を効率よく低減出来ることが判明した。
本発明である構造物の振動低減方法は、ガラス転移温度
が異なる２つの粘弾性高分子材料を３枚の金属板に挟み
込んだ５ＪＶＩ構造により、構造物の疲労強度に悪影響
を及ぼす低周波振動から騒音として問題となる高周波振
動迄を効率よく低減できる方法であり、産業上極めて有
用である。
が異なる２つの粘弾性高分子材料を３枚の金属板に挟み
込んだ５ＪＶＩ構造により、構造物の疲労強度に悪影響
を及ぼす低周波振動から騒音として問題となる高周波振
動迄を効率よく低減できる方法であり、産業上極めて有
用である。
さらに、本発明は基板に構造物をそのまま利用するため
、構造物の強度や剛性を損なう事なく施工出来る。
、構造物の強度や剛性を損なう事なく施工出来る。
第１図は、本発明の構成説明図９
第２図は、粘弾性高分子材料のガラス転移温度前後に於
ける振動低減量と振動周波数域の関係を示す図である。 １：基板となる鋼板 ２：鋼板 ３：鋼板 ４：制振鋼板（２＋Ｂ＋３） Ａニガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）を有する粘弾性高分子材
料Ｂニガラス転移温度Ｔｇ （Ｂ）を有する粘弾性高分
子材料１人 鈷 第 図 ） １：基板となる鱒板
ける振動低減量と振動周波数域の関係を示す図である。 １：基板となる鋼板 ２：鋼板 ３：鋼板 ４：制振鋼板（２＋Ｂ＋３） Ａニガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）を有する粘弾性高分子材
料Ｂニガラス転移温度Ｔｇ （Ｂ）を有する粘弾性高分
子材料１人 鈷 第 図 ） １：基板となる鱒板
Claims (2)
- （１）構造物の全体または一部を基板とし、この基板に
それぞれのガラス転移温度がＴｇ（Ａ）、Ｔｇ（Ｂ）で
ある２種類の粘弾性高分子材料であって、構造物の使用
温度の下限以下にＴｇ（Ａ）、構造物の使用温度の上限
以上にＴｇ（Ｂ）があるものを、前記のうち１種類の粘
弾性高分子材料−鋼板−他の種類の粘弾性高分子材料−
鋼板の順に重ねて貼り合わせることを特徴とする振動低
減方法。 - （２）ガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）の粘弾性高分子材料が
基板に貼られていることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の振動低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166569A JP2743195B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 構造物の振動低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166569A JP2743195B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 構造物の振動低減方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332831A true JPH0332831A (ja) | 1991-02-13 |
| JP2743195B2 JP2743195B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=15833694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1166569A Expired - Lifetime JP2743195B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 構造物の振動低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743195B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51106190A (ja) * | 1975-03-14 | 1976-09-20 | Nippon Steel Corp | Boshinyofukugokinzokuban |
| JPS543028A (en) * | 1977-06-06 | 1979-01-11 | Goodyear Tire & Rubber | Substituted diphenylamine |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1166569A patent/JP2743195B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51106190A (ja) * | 1975-03-14 | 1976-09-20 | Nippon Steel Corp | Boshinyofukugokinzokuban |
| JPS543028A (en) * | 1977-06-06 | 1979-01-11 | Goodyear Tire & Rubber | Substituted diphenylamine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2743195B2 (ja) | 1998-04-22 |
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