振動絶縁のための折り曲げ加工法の最適化

隔振弯曲方法优化

基本信息

批准号：
16760174
负责人：
細矢直基
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

薄板構造物は自動車のフロアパネルやシンクなど幅広く用いられている.薄板構造物には相対的な剛性を向上させるために折り曲げや溝などが設けられているが,これらには薄板構造物の振動特性は考慮されていない.本研究では薄板構造物の振動特性を考慮した折り曲げや溝に対する設計指針について検討した.はじめに,薄板構造物に折り曲げや溝を設けることでどのように振動モードが変化するのかを明らかにするために,センサ位置と振動モードの関係を検討した.一般に,観測される振動モードはセンサの取り付け位置により異なるため,センサ位置と振動モードの関係を明らかにする必要があると考えた.次に,薄板構造物に複数個の加速度センサを取り付けて振動試験をする際,センサ質量が測定された動特性に影響を及ぼすことが問題となるため,これを補正する手法を導入した.自動車のフロアパネルの周波数応答関数測定においてセンサ質量の影響を精度良く補正できることを実験的に示した.これらの結果を踏まえ,まず,振動特性を考慮し折り曲げや溝などの加工を施した薄板構造物の例として,スチールドラムの振動試験を行った.これはドラム缶の底を部分球状殻に変形させ,その中に音階の数だけ折り曲げや溝で区切った楕円形や円形の平板部を叩くことで様々な音階を発生する中南米の楽器である.スチールドラムは曲線状の折り曲げなどにより,所望の固有振動数や振動モードに調節されていることを示した.次に,平板の有限要素法による数値シミュレーションや振動試験を通して,曲線状に折り曲げや溝を設けることで,所望の振動モードを消滅させたり,ローカルモードとさせたりできることを示し,折り曲げや溝が所望の振動モードの低減に有効であることも明らかにした.さらに,薄板構造物に設けた折り曲げや溝の設計指針として板厚のみを変更する手法を導入し,所望の振動モードが調節できることを示した.

薄板结构广泛应用于汽车底板、水槽等，薄板结构上设有弯曲、凹槽等以提高其相对刚性，但这些并没有考虑到薄板结构的振动特性。在这项研究中，我们研究了考虑薄板结构振动特性的弯曲和凹槽的设计准则。首先，我们将解释当薄板结构中提供弯曲和凹槽时振动模式如何变化，以澄清。传感器位置一般来说，观察到的振动模式根据传感器的安装位置而不同，因此我们认为有必要明确传感器位置和振动模式之间的关系，当安装多个加速度传感器进行振动测试时，会出现以下问题：传感器质量影响测量的动态特性，因此我们引入了一种校正方法。汽车底板的频率响应函数在测量中准确考虑传感器质量的影响我们通过实验证明了这一点是可以纠正的。基于这些结果，我们首先对钢桶进行了振动测试，作为考虑到振动特性进行了弯曲、凹槽等加工的薄板结构的示例。底部成部分球壳它是一种中南美洲乐器，通过敲击椭圆形或圆形平板来产生各种音阶，该平板根据鼓中的音高数进行弯曲或分割，以适应固有频率和振动模式。接下来，通过使用平板有限元方法的数值模拟和振动试验，我们证明了通过弯曲或形成弯曲形状的凹槽，可以消除所需的振动模式或使其成为局部模式。研究还表明，弯曲和凹槽可有效减少所需的振动模式。此外，作为薄板结构中弯曲和凹槽的设计指南，引入了仅改变板厚度的方法来减少所需的振动模式。结果表明，振动模式是可以调节的。