Study on a New Seismic Isolation System using Center-of-Gravity Position Movement

利用重心位置移动的新型隔震系统研究

基本信息

批准号：
22K04001
负责人：
古屋治
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Tokyo Denki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では，半導体製造設備など微小振動嫌振機器での防振領域と地震領域の両領域をカバーする手法を検討した．ここでは，研究の第一段階として，水平に支点が可動することで重心位置を変動させる形式の振り子構造による新たな免震機構の在り方を解析と実験の両面から検討を行った．解析では，支点部を可動させることにより，支点部固定状態より約67~74%応答低減された．また，入力加速度に対しては約79~ 89%低減された．各地震波の応答が低減したことから，提案構造の有効性を確認できたと考える．実験では，試験装置の基本特性を評価するためスイープ波加振試験，正弦波加振試験，地震波加振試験を行った．スイープ波加振試験では，支点部の固定時と可動時それぞれの固有振動数を確認した．正弦波加振試験では，スイープ波試験から得られた固有振動数で正弦波を入力し，支点部の固定時と可動時の応答の差異を確認した．地震波加振試験では代表的な地震波を入力し，支点部と吊り部の振動数比による応答低減効果を確認した．振動数比が近くなるにつれ応答が減少し，最大で43~80%の応答低減効果を確認した．振動モデルを用いた振動応答解析結果と正弦波試験結果の比較を行った．支点固定時では，正弦波応答は良好な結果を得られたが，地震波応答ではやや誤差が生じる結果となった．支点可動時では，解析結果と試験結果で応答に支点固定時よりもやや大きな誤差を確認した．当該誤差については，回転運動や摩擦係数等の非線形要素を追加することで解析誤差を低減し，応答を適切に表現可能な解析モデルの構築が可能になると考えられる．

在这项研究中，我们检查了一种涵盖两个区域的方法，例如半导体制造设备以及具有显微镜振动和磨蚀剂的地震区域。在这里，作为研究的第一阶段，我们检查了整个地震隔离机制，因为摆着摆结构，其中重力中心的显着性通过从分析和实验中水平移动支点来波动。在分析中，通过移动支点，响应从固定状态减少了约67％至74％。此外，输入加速度减少了约79％。我们认为，由于每个地震波的响应已降低，因此已确认提案结构的有效性。在实验中，我们进行了扫荡波动测试，正弦波转移测试和地震波浪测试，以评估测试装置的基本特征。在扫描波振动测试中，当分支固定并移动时，确认了每个部分的唯一频率。在正弦波投票测试中，正弦波是通过从扫描波测试中获得的唯一频率输入的，并且确认了固定和移动分支部分时的响应之间的差异。在地震波浪测试中输入了典型的地震波，并根据支点和悬架部分之间的频率比确认了响应效应。随着频率比的临近，响应减少，并确认了高达43％至80％的响应效应。使用振动模型和正弦波测试结果比较振动响应分析结果。固定支点时，正弦波响应是很好的结果，但是地震波响应会导致一些错误。在支点时，与固定在分析和测试结果中的固定时相比，确认误差稍大。对于此类错误，认为添加非线性元素（例如旋转运动和摩擦系数）将减少分析错误，并且可以构建一个可以正确表达响应的分析模型。