识别包含计测对象物的质量及重心位置的刚体特性的刚体特性识别装置包括：不能移动的静止部（10）；包含计测对象物（T）的可动部（20），其能够相对于静止部移动；支承部件（30），其以使可动部能相对于静止部自由振动的方式支承可动部；计测部件（40），其在可动部振动时计测用于算出可动部的固有频率所需的数据；解析部件（50），其被输入支承部件的支承条件及由计测部件计测出的计测数据，且基于这些支承条件和根据计测数据算出的固有频率进行演算处理。解析部件基于支承部件的支承条件和根据计测数据算出的固有频率识别上述计测对象物的刚体特性。由此，提供能减少测定点的数量，且高精度地识别刚体特性的刚体特性识别装置或刚体特性识别方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及振动解析方法以及振动解析装置。
技术介绍
在发动机等复杂构造物中，其刚体特性(质量、质量中心位置、三个主惯性矩以及 与之对应的的三个主轴的朝向等)是左右该构造物的运动性能、振动噪音性能以及振动噪 音控制性能的最大因素之一。事实上，刚体特性的值是开始进行用于设计支援的振动解析、 振动解析、防振机构设计解析、控制系统设计解析等多种动态行为解析、设计、最优化时最 为必要的参数。因此，容易且以实用的精度识别(测定)复杂构造物的刚体特性是非常重要 的。作为这样的刚体特性识别法，本申请的专利技术人提出了名为“实验特性矩阵识别法 (日文実験的特性行列同定法)”的方法(专利文献I)。在该方法中，将计测对象物作为弹 性体处理，在用弹簧等柔性支承计测对象物的状态下，进行单点激振多点响应试验，根据试 验所得的I次到2次或3次的适当数量的共振振动特性来求出刚体特性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-350741号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在上述本申请专利技术人提出的方法中，尽管在用弹簧等柔性支承计测对象物 的状态下进行计测，但识别计测对象物的刚体特性时，将其边界条件近似为“周边自由”。因 此，未考虑用柔软的弹性体支承所带来的影响以及所谓的“几何刚性”，刚体特性的识别误差较大。此外，在上述本申请专利技术人提出的方法中，是在多个测定点进行测定的。但是，在 这种情况下，需要在能表现弹性形变模型的程度上将测定点的数量设定得较多，因此，在同 时进行计测的情况下需要与测定点的数量相应的许多传感器，在使用少数传感器的情况 下，需要安装、拆卸传感器。此外，需要针对每个对象物进行测定点的坐标信息的输入等，因 此，测定点数量多的话，激振试验的测定作业所需的时间增多。因此，鉴于上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种能减少测定点的数量，且高精 度地识别刚体特性的刚体特性识别装置或刚体特性识别方法。用于解决课题的手段作为解决上述课题的手段，本专利技术提供记载于权利要求书的各权利要求中的刚体 特性识别装置及刚体特性识别方法。为了解决上述课题，第I技术方案提供一种刚体特性识别装置，其用于识别包含 计测对象物的质量及重心位置在内的刚体特性，其中，该刚体特性识别装置包括不能移动的静止部；包含计测对象物的可动部，其能相对于该静止部移动；支承部件，其以使可动部能相对于上述静止部自由振动的方式支承可动部；计测部件，其用于在上述可动部振动时， 计测用于算出该可动部的固有频率或固有角频率所需的数据；解析部件，其被输入上述支承部件的支承条件以及由上述计测部件计测出的计测数据，并且基于这些支承条件和根据计测数据算出的固有频率或固有角频率进行演算处理，上述解析部件基于上述支承部件的支承条件和根据上述计测数据算出的固有频率或固有角频率，识别上述计测对象物的刚体特性。为了解决上述课题，在第2技术方案中，上述解析部件基于通过上述计测部件获得的固有频率或固有角频率的计测值ω和基于上述支承部件的支承条件算出的刚性矩阵 [K,]，识别近似满足下述式(I)的刚体质量矩阵[Μ,]的各分量，然后基于该识别的刚体质量矩阵[Μ]的各分量识别刚体特性，det ([Μ；Γ[Κ]-ω2 [I]) =0...(1)第3技术方案以第2技术方案为基础，其中，用上述计测部件进行的固有频率或固有角频率的计测在不同的计测条件下至少进行3次。第4技术方案以第3技术方案为基础，其中，上述计测条件的变更通过变更上述支承部件的支承条件来进行。第5技术方案以第4技术方案为基础，其中，上述支承部件包括多个将可动部支承于静止部的支承构件，该多个支承构件中的至少一部分为弹性体，上述支承条件的变更，通过去除该多个支承构件中的一部分支承构件、追加其他支承构件、变更上述弹性体的支承构件的弹性系数、将上述弹性体的支承构件变更为非弹性体以及变更一部分支承构件的单侧或两侧的安装位置这些方法中的至少任一种方法来进行。 第6技术方案以第3 第5任一技术方案为基础，其中，上述计测条件的变更通过变更上述可动部中的计测对象物以外的部分的结构来进行。第7技术方案以第6技术方案为基础，其中，上述可动部的结构的变更，通过变更该可动部中的计测对象物以外的部分的结构以及变更计测对象物相对于该计测对象物以外的部分的位置或姿势来进行。第8技术方案以第5技术方案为基础，其中，上述刚性矩阵[K]基于上述支承构件向可动部安装的安装位置的坐标以及上述支承构件的弹性系数而算出。第9技术方案以第8技术方案为基础，其中，上述刚性矩阵[K]除了上述支承构件向可动部安装的安装位置的坐标以及该支承构件的弹性系数之外，还基于上述支承构件向静止部安装的安装位置以及该支承构件的自然状态下的长度，作为上述计测对象物的质量以及重心位置的函数而算出。第10技术方案以第2 第9中任一技术方案为基础，其中，满足上述式(I)的刚体质量矩阵[M]的各分量的识别，通过基于通过上述计测部件获得的固有频率或固有角频率的计测值ω进行最优化来进行。第11技术方案以第f第10中任一技术方案为基础，其中，上述可动部包括平台和载置于该平台上的计测对象物，上述支承部件支承上述平台。为了解决上述课题，第12技术方案提供一种刚体特性识别方法，其使用刚体特性识别装置来识别计测对象物的刚体特性，该刚体特性识别装置包括不能移动的静止部；包含计测对象物的可动部，其能相对于该静止部移动；支承部件，其以使可动部能相对于上述静止部自由振动的方式支承可动部，其中，该刚体特性识别方法包括使上述可动部自由振动的步骤；在上述可动部自由振动时计测可动部的振动的固有频率或固有角频率的步骤；基于上述支承部件的支承条件和固有频率或固有角频率的计测值识别上述计测对象物的刚体特性的步骤。第13技术方案以第12技术方案为基础，其中，该刚体特性识别方法还包括通过变更上述支承部件的支承条件或上述可动部中的计测对象物以外的部分的结构来变更计测条件的步骤。第14技术方案以第12或第13技术方案为基础，其中，识别上述刚体特性的步骤包括基于由计测固有频率或固有角频率的步骤测得的固有频率或固有角频率的计测值 ω以及基于上述支承部件的支承条件算出的刚性矩阵[K]，识别近似满足下述式(2)的刚体质量矩阵[Μ]的各分量的步骤；基于该识别的刚体质量矩阵[Μ]的各分量识别刚体特性的步骤，det ([Μ；Γ[Κ]-ω2 [I]) =0...(2)专利技术效果根据本专利技术，能够减少测定点的数量，且高精度地识别刚体特性。下面，根据所附附图与本专利技术的优选的实施方式的记载，能够进一步充分理解本专利技术。附图说明 图1是刚体特性识别装置的概略图。图2是刚体特性识别装置的框架、平台及支承装置的概略立体图。图3是刚体特性识别装置的框架、平台及支承装置的俯视图及侧视图。图4是概略性表示支承条件的变更方法的图。图5是用于说明本专利技术的识别原理的图。图6是概略性表示可动部的计测对象物以外的部分的结构的变更方法的图。图7是表示根据计测器的输出所得的能量谱的例子的图。图8是表示实施例1的试验状况的图。图9是表示实施例2的试验状况的图。图10是表示实施例3的试验状况的图。图11是表示实施例4的试验状况的图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。图1是本实施方式的刚体特性识本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.08 JP 2010-1561001.一种刚体特性识别装置，其用于识别包含计测对象物的质量及重心位置在内的刚体特性，其中， 该刚体特性识别装置包括不能移动的静止部；包含计测对象物的可动部，其能相对于该静止部移动；支承部件，其使可动部能相对于上述静止部自由振动地支承可动部；计测部件，其用于在上述可动部振动时，计测用于算出该可动部的固有频率或固有角频率所需的数据；解析部件，其被输入上述支承部件的支承条件以及由上述计测部件计测出的计测数据，并且基于这些支承条件和根据计测数据算出的固有频率或固有角频率进行演算处理， 上述解析部件基于上述支承部件的支承条件和根据上述计测数据算出的固有频率或固有角频率，识别上述计测对象物的刚体特性。2.根据权利要求1所述的刚体特性识别装置，其中， 上述解析部件基于通过上述计测部件得到的固有频率或固有角频率的计测值ω和基于上述支承部件的支承条件算出的刚性矩阵[K,]，识别近似满足下述式(I)的刚体质量矩阵[Μ,]的各分量，然后基于该识别的刚体质量矩阵[Μ]的各分量识别刚体特性，det ([Mr1DC-GJ2 [I]) = O... (I)。3.根据权利要求2所述的刚体特性识别装置，其中， 用上述计测部件进行的固有频率或固有角频率的计测在不同的计测条件下至少进行3次。4.根据权利要求3所述的刚体特性识别装置，其中， 上述计测条件的变更通过变更上述支承部件的支承条件来进行。5.根据权利要求4所述的刚体特性识别装置，其中， 上述支承部件包括将可动部支承于静止部的多个支承构件，该多个支承构件中的至少一部分为弹性体，上述支承条件的变更，通过去除该多个支承构件中的一部分支承构件、追加其他支承构件、变更上述弹性体的支承构件的弹性系数、将上述弹性体的支承构件变更为非弹性体以及变更一部分支承构件的单侧或两侧的安装位置这些方法中的至少任一种方法来进行。6.根据权利要求3 5中任一项所述的刚体特性识别装置，其中， 上述计测条件的变更通过变更上述可动部的结构来进行。7.根据权利要求6所述的刚体特性识别装置，其中， 上述可动部的结构的变更，通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·克勒珀，大熊政明，
申请(专利权)人：国立大学法人东京工业大学，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。