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実験と計測

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振動騒音と対策 ハンマリング試験 実験モード解析

「実験と計測」のカテゴリでは、実験と計測や気になり調べてみたモノづくり技術についてまとめています。

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実験と計測の人気記事

振動計測・解析:ハンマリング試験の基礎知識
身近にある振動・騒音について
シンプルだけど奥が深いハンマリング試験(振動計測)
実験とシミュレーションの結果が違ったらどうしますか?
バットのハンマリング試験で始めるモード解析入門(体験実習ガイド)

Kindle本紹介:実験が主の方や設計初心者の方へ

Amazonへ:「ハンマリング試験から始めるモード解析入門

Amazonへ:「FreeCADで始めるCAE設計入門

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実験と計測のカテゴリー一覧

身近にある振動や騒音と対策

日常生活で振動や騒音を意識することは少ないと思います。気になったものの時間の経過と共に慣れてしまうこともあれば、気になってしまうと気になり続けることも少なくないのが振動や騒音です。

はじめての音振(振動の基礎)

振動の基本的なことについてまとめています。

はじめての音振
騒音や振動は難しそうと思うかもしれませんが、最初は誰もが初心者です。はじめて音振(おとしん)を学び始めた時を思い出しながら、身近な振動騒音や単振動やモデリングなどについてまとめています。

ハンマリング試験の体験実習ガイド

新入社員や社内向けの体験実習などの1例として、バットのインパルスハンマを使った周波数応答関数の計測と、計測データから簡易的に振動モード形を作成するまでを1つにまとめました。

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ハンマリング試験と振動計測

ハンマリング試験の概要とFFTを使った振動計測についてまとめています。

振動騒音とハンマリングの概要

身近にある振動・騒音について
身近な騒音には、自動車や航空機などの乗り物の騒音、工場や工事現場などがあります。一方で、身近な振動と言われると、地震を除くと思いつくものがないかもしれません。ここでは、身近にある振動、振動現象、音と振動の関係について説明します。
ハンマリング試験:振動騒音とFFTアナライザ
ハンマリング試験に必要な基礎的な知識として、振動・騒音とFFTアナライザについて、振動問題は音から見つかる、振動・騒音問題の対策、振動の計測とFFTアナライザ、FFTアナライザを使う際のポイント、FFTアナライザの内部処理について説明します。
振動計測・解析:ハンマリング試験の基礎知識
ハンマリング試験に必要な基礎的な知識として、ハンマリング試験とは、ハンマリング試験の利点・欠点、インパルスハンマ、窓関数ハンマリング試験の注意点(対象物の特性による影響)、計測データの確認方法(よい計測データがとれたか)について説明しました。
ハンマリング試験:計測データ、センサの選定、多点計測
ハンマリング試験に必要な振動計測の手順について、実験モード解析に必要な計測データ、伝達関数(周波数応答関数)の計測に必要なデータ(時間軸波形、パワースペクトラム、周波数応答関数、コヒーレンス関数)、センサの選定及び設置について説明しました。

ハンマリングの参考

ハンマリング試験:インパルスハンマによる加振方法
ハンマリング試験におけるインパルスハンマによる加振方法について、インパルスハンマによる加振方法、インパルスハンマの選定、チップによるインパルスハンマの感度調整、インパルスハンマの使い方、2度叩き(ダブルハンマリング)について説明しました。
ハンマリング試験:計測対象物の支持方法
ハンマリング試験に必要な基礎的な知識のうち、計測対象物の支持方法について、対象物の支持の重要性、自由支持、固定支持、弾性支持について、FEMの拘束条件を含めて説明しました。
ハンマリング試験:振動モード形と計測点の選定
「振動計測(ハンマリング試験)」に必要な基礎的な知識として、振動モード形とは、線(棒)のモード形状(対象が梁状のもの)、平面のモード形状(対象が平面の場合)、計測点数の考え方、基本的な振動モード形について説明しています。
ハンマリングのコツについて振り返る。練習あるのみ?
ハンマリングはインパルスハンマ、センサ、FFTがあればできますが、やってみると奥が深く、ハンマリングのコツについて聞かれることも多いです。結局は量が質に転化するまで練習と経験なのでしょうが、ハンマリングのコツについて振り返りまとめました。
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ハンマリング試験と実験モード解析

実験モード解析の概要と、金属バットを例に簡易的な振動モード形の作成についてまとめています。

仮説と検証はじめの1歩:ホームランを振動現象と考えてみる

FEM(有限要素解析)による固有値解析などは、以下をご参照ください。

有限要素法(FEM)
有限要素法(FEM)の基礎的な知識、FEM(FreeCAD)の固有値解析を使った平板の基本的な振動モード形と金属バットの振動モード解析、及び、実験とシミュレーショによるホームランの振動解析についてまとめています。
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パスタブリッジでモノづくり体験(設計・組立・評価)

現在のモノづくりでは、製品の一部の部品だけ、設計だけ、作るだけ、評価するだけといった役割分担が進み、設計者が自分で設計したモノを見たり、手に取ったりするリアルな機会が少なくなっています。

パスタブリッジ研修の運営側として参加したことがありますが、参加者の声を聞くと、自分たちで考え、設計し、自らの手で作るとてもよい経験になったようです。

パスタブリッジで構造力学を学ぶ:設計・組立・評価(荷重試験)まで
3D CADを設計ツールとしたモノづくりが主流となり作図工数が増え、自分で設計したモノを実際に目にしたり、手に取る機会が少なくなっています。パスタブリッジは構造力学を体感するだけでなく、1人ではできないモノづくりを知るよい機会になります。

航空機の実機による試験事例

航空機の実機による試験やCAEによるシミュレーション事例についてまとめています。

航空機の実機による試験事例
モノづくりの設計・開発では、CAEによるシミュレーションのイメージが強いようですが、実機による試験も行われています。 ここでは、航空機の実機試験の事例についてまとめています。 航空機の詳細については、以下のブログをご参照ください。 写真で学...

気になるモノづくり技術

私が気になり調べてみたモノづくりや技術についてまとめています。

モノづくり技術:金属の組織観察と鋳物の製作工程
中学生の頃顕微鏡で玉ねぎの細胞を観察した覚えがあります。金属製部品(鋳物)の組織観察をすることになり鋳物の製造工程と組織観察についてまとめました。観察倍率を上げるほど観察範囲が狭くなるため、全体の観察結果と共に考察することがポイントです。

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航空機の実機試験

ドローンによる大型機C-5Mスーパーギャラクシーのメンテナンスの試験

ドローンはメンテナンス分野でもドローンの利用も進んでいます。戦略輸送機C-5Mスーパーギャラクシーのメンテナンス(検査)へのドローン活用のテストについて説明します。ドローンは高所作業の効率化だけでなく副次的な効果も大きいと考えています。
はじめての音振

音の伝わり方:空気中の音の反射、屈折、回折、干渉のイメージ

反射や屈折というとレンズと光をイメージしますが、音も反射や屈折をします。耳で聞く音は、空気を伝わってきますが、その伝わり方は空気の温度(気温)によっても違ってきます。音の反射、屈折、回折、干渉がどの様な現象なのか説明します。
はじめての音振

超音速飛行による衝撃波とソニックブーム、ベイパーコーンとの違い

航空機が音速を超えた時に発生する衝撃波、地上(海面)で雷のような音として聞こえるのがソニックブームです。エアショーなどの写真で見かける機体周囲の雲はベイパーコーンです。米国空軍Webのソニックブームの説明を参考にして両者の違いを説明します。
はじめての音振

航空機が音速(マッハ1)を超えると発生する衝撃波とソニックブーム

航空機が音速を超えると発生する衝撃波について調べはじめると、音速を超えると衝撃波が発生すること、衝撃波が地上に与える影響がソニックブームとまでは分かりましたが、その先はなかなか難しいです。私が理解できた範囲で衝撃波について説明します。
金属の強度試験

試験片による強度試験:意外に難しいばね用ステンレス鋼線の引張試験

引張試験は金属材料の強度を評価するために行う強度試験の1つです。製品材料の強度確認だけでなく製品や不具合品を試験することもあります。ばね用のステンレス鋼線(SUS304)の引張試験について説明します。コイル状のSUS鋼線を使うので経験も必要です。
金属の強度試験

試験片による強度試験:アルミニウム合金鋳物(AC7A)の引張試験

引張試験は金属材料の強度を評価するために行う強度試験の1つです。製品材料の強度確認、製品そのものや不具合品の強度確認をすることもあります。引張試験の概要とJISの標準試験片によるアルミニウム合金鋳物(AC7A)の引張試験について説明します。
はじめての音振

空気中より水中、水中より固体が速い音の伝わる速度と比較のポイント

音速は音を伝える空間や物により変わります。日常生活では音速の違いを意識していなくても、意外に身近で経験していることもあります。音の速さが空間や物により変わる身近な経験(現象)や、航空機の速度を例に比較のポイントなどについて説明します。
航空機の実機試験

振動・騒音の多点計測事例:戦略輸送機C-5Mスーパーギャラクシー

多点の振動・騒音計測事例として、米国空軍の戦略輸送機C-5Mスーパーギャラクシーの飛行中の貨物室の振動・騒音計測事例を紹介します。マイクロホンを12チャンネル、1軸と3軸の加速度計を計17チャンネル、合計29チャンネルの振動・騒音計測をしています。
JAXAのモノづくり

小型航空機の工学的知識の参考にFAAパイロットハンドブック日本語版

国土交通省の「FAA発行のPilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge」の和訳(仮訳)はパイロット向けのガイドブックですが、操縦だけでなく航空機の工学的な知識についてもイラストやデータを使って書かれていて分かりやすかったのでその概要を説明します。
JAXAのモノづくり

JAXAの共通技術文書「音響試験ハンドブック」で学ぶ宇宙機の音響試験

音振に興味を持つきっかけになればと思い、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の「音響試験ハンドブック」を紹介します。ロケットを対象に音と振動との関係についても書かれています。付録も詳しくイメージをつかみやすいと思います。
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