識別包含計測對象物的質量及重心位置的剛體特性的剛體特性識別裝置包括：不能移動的靜止部（10）；包含計測對象物（T）的可動部（20），其能夠相對于靜止部移動；支承部件（30），其以使可動部能相對于靜止部自由振動的方式支承可動部；計測部件（40），其在可動部振動時計測用于算出可動部的固有頻率所需的數據；解析部件（50），其被輸入支承部件的支承條件及由計測部件計測出的計測數據，且基于這些支承條件和根據計測數據算出的固有頻率進行演算處理。解析部件基于支承部件的支承條件和根據計測數據算出的固有頻率識別上述計測對象物的剛體特性。由此，提供能減少測定點的數量，且高精度地識別剛體特性的剛體特性識別裝置或剛體特性識別方法。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及振動解析方法以及振動解析裝置。
技術介紹
在發動機等復雜構造物中，其剛體特性(質量、質量中心位置、三個主慣性矩以及 與之對應的的三個主軸的朝向等)是左右該構造物的運動性能、振動噪音性能以及振動噪 音控制性能的最大因素之一。事實上，剛體特性的值是開始進行用于設計支援的振動解析、 振動解析、防振機構設計解析、控制系統設計解析等多種動態行為解析、設計、最優化時最 為必要的參數。因此，容易且以實用的精度識別(測定)復雜構造物的剛體特性是非常重要 的。作為這樣的剛體特性識別法，本申請的專利技術人提出了名為“實驗特性矩陣識別法 (日文実験的特性行列同定法)”的方法(專利文獻I)。在該方法中，將計測對象物作為彈 性體處理，在用彈簧等柔性支承計測對象物的狀態下，進行單點激振多點響應試驗，根據試 驗所得的I次到2次或3次的適當數量的共振振動特性來求出剛體特性。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2001-350741號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題但是，在上述本申請專利技術人提出的方法中，盡管在用彈簧等柔性支承計測對象物 的狀態下進行計測，但識別計測對象物的剛體特性時，將其邊界條件近似為“周邊自由”。因 此，未考慮用柔軟的彈性體支承所帶來的影響以及所謂的“幾何剛性”，剛體特性的識別誤差較大。此外，在上述本申請專利技術人提出的方法中，是在多個測定點進行測定的。但是，在 這種情況下，需要在能表現彈性形變模型的程度上將測定點的數量設定得較多，因此，在同 時進行計測的情況下需要與測定點的數量相應的許多傳感器，在使用少數傳感器的情況 下，需要安裝、拆卸傳感器。此外，需要針對每個對象物進行測定點的坐標信息的輸入等，因 此，測定點數量多的話，激振試驗的測定作業所需的時間增多。因此，鑒于上述問題，本專利技術的目的在于，提供一種能減少測定點的數量，且高精 度地識別剛體特性的剛體特性識別裝置或剛體特性識別方法。用于解決課題的手段作為解決上述課題的手段，本專利技術提供記載于權利要求書的各權利要求中的剛體 特性識別裝置及剛體特性識別方法。為了解決上述課題，第I技術方案提供一種剛體特性識別裝置，其用于識別包含 計測對象物的質量及重心位置在內的剛體特性，其中，該剛體特性識別裝置包括不能移動的靜止部；包含計測對象物的可動部，其能相對于該靜止部移動；支承部件，其以使可動部能相對于上述靜止部自由振動的方式支承可動部；計測部件，其用于在上述可動部振動時， 計測用于算出該可動部的固有頻率或固有角頻率所需的數據；解析部件，其被輸入上述支承部件的支承條件以及由上述計測部件計測出的計測數據，并且基于這些支承條件和根據計測數據算出的固有頻率或固有角頻率進行演算處理，上述解析部件基于上述支承部件的支承條件和根據上述計測數據算出的固有頻率或固有角頻率，識別上述計測對象物的剛體特性。為了解決上述課題，在第2技術方案中，上述解析部件基于通過上述計測部件獲得的固有頻率或固有角頻率的計測值ω和基于上述支承部件的支承條件算出的剛性矩陣 [K,]，識別近似滿足下述式(I)的剛體質量矩陣[Μ,]的各分量，然后基于該識別的剛體質量矩陣[Μ]的各分量識別剛體特性，det ([Μ；Γ[Κ]-ω2 [I]) =0...(1)第3技術方案以第2技術方案為基礎，其中，用上述計測部件進行的固有頻率或固有角頻率的計測在不同的計測條件下至少進行3次。第4技術方案以第3技術方案為基礎，其中，上述計測條件的變更通過變更上述支承部件的支承條件來進行。第5技術方案以第4技術方案為基礎，其中，上述支承部件包括多個將可動部支承于靜止部的支承構件，該多個支承構件中的至少一部分為彈性體，上述支承條件的變更，通過去除該多個支承構件中的一部分支承構件、追加其他支承構件、變更上述彈性體的支承構件的彈性系數、將上述彈性體的支承構件變更為非彈性體以及變更一部分支承構件的單側或兩側的安裝位置這些方法中的至少任一種方法來進行。 第6技術方案以第3 第5任一技術方案為基礎，其中，上述計測條件的變更通過變更上述可動部中的計測對象物以外的部分的結構來進行。第7技術方案以第6技術方案為基礎，其中，上述可動部的結構的變更，通過變更該可動部中的計測對象物以外的部分的結構以及變更計測對象物相對于該計測對象物以外的部分的位置或姿勢來進行。第8技術方案以第5技術方案為基礎，其中，上述剛性矩陣[K]基于上述支承構件向可動部安裝的安裝位置的坐標以及上述支承構件的彈性系數而算出。第9技術方案以第8技術方案為基礎，其中，上述剛性矩陣[K]除了上述支承構件向可動部安裝的安裝位置的坐標以及該支承構件的彈性系數之外，還基于上述支承構件向靜止部安裝的安裝位置以及該支承構件的自然狀態下的長度，作為上述計測對象物的質量以及重心位置的函數而算出。第10技術方案以第2 第9中任一技術方案為基礎，其中，滿足上述式(I)的剛體質量矩陣[M]的各分量的識別，通過基于通過上述計測部件獲得的固有頻率或固有角頻率的計測值ω進行最優化來進行。第11技術方案以第f第10中任一技術方案為基礎，其中，上述可動部包括平臺和載置于該平臺上的計測對象物，上述支承部件支承上述平臺。為了解決上述課題，第12技術方案提供一種剛體特性識別方法，其使用剛體特性識別裝置來識別計測對象物的剛體特性，該剛體特性識別裝置包括不能移動的靜止部；包含計測對象物的可動部，其能相對于該靜止部移動；支承部件，其以使可動部能相對于上述靜止部自由振動的方式支承可動部，其中，該剛體特性識別方法包括使上述可動部自由振動的步驟；在上述可動部自由振動時計測可動部的振動的固有頻率或固有角頻率的步驟；基于上述支承部件的支承條件和固有頻率或固有角頻率的計測值識別上述計測對象物的剛體特性的步驟。第13技術方案以第12技術方案為基礎，其中，該剛體特性識別方法還包括通過變更上述支承部件的支承條件或上述可動部中的計測對象物以外的部分的結構來變更計測條件的步驟。第14技術方案以第12或第13技術方案為基礎，其中，識別上述剛體特性的步驟包括基于由計測固有頻率或固有角頻率的步驟測得的固有頻率或固有角頻率的計測值 ω以及基于上述支承部件的支承條件算出的剛性矩陣[K]，識別近似滿足下述式(2)的剛體質量矩陣[Μ]的各分量的步驟；基于該識別的剛體質量矩陣[Μ]的各分量識別剛體特性的步驟，det ([Μ；Γ[Κ]-ω2 [I]) =0...(2)專利技術效果根據本專利技術，能夠減少測定點的數量，且高精度地識別剛體特性。下面，根據所附附圖與本專利技術的優選的實施方式的記載，能夠進一步充分理解本專利技術。附圖說明 圖1是剛體特性識別裝置的概略圖。圖2是剛體特性識別裝置的框架、平臺及支承裝置的概略立體圖。圖3是剛體特性識別裝置的框架、平臺及支承裝置的俯視圖及側視圖。圖4是概略性表示支承條件的變更方法的圖。圖5是用于說明本專利技術的識別原理的圖。圖6是概略性表示可動部的計測對象物以外的部分的結構的變更方法的圖。圖7是表示根據計測器的輸出所得的能量譜的例子的圖。圖8是表示實施例1的試驗狀況的圖。圖9是表示實施例2的試驗狀況的圖。圖10是表示實施例3的試驗狀況的圖。圖11是表示實施例4的試驗狀況的圖。具體實施方式以下，參照附圖詳細說明本專利技術的實施方式。圖1是本實施方式的剛體特性識本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.08 JP 2010-1561001.一種剛體特性識別裝置，其用于識別包含計測對象物的質量及重心位置在內的剛體特性，其中， 該剛體特性識別裝置包括不能移動的靜止部；包含計測對象物的可動部，其能相對于該靜止部移動；支承部件，其使可動部能相對于上述靜止部自由振動地支承可動部；計測部件，其用于在上述可動部振動時，計測用于算出該可動部的固有頻率或固有角頻率所需的數據；解析部件，其被輸入上述支承部件的支承條件以及由上述計測部件計測出的計測數據，并且基于這些支承條件和根據計測數據算出的固有頻率或固有角頻率進行演算處理， 上述解析部件基于上述支承部件的支承條件和根據上述計測數據算出的固有頻率或固有角頻率，識別上述計測對象物的剛體特性。2.根據權利要求1所述的剛體特性識別裝置，其中， 上述解析部件基于通過上述計測部件得到的固有頻率或固有角頻率的計測值ω和基于上述支承部件的支承條件算出的剛性矩陣[K,]，識別近似滿足下述式(I)的剛體質量矩陣[Μ,]的各分量，然后基于該識別的剛體質量矩陣[Μ]的各分量識別剛體特性，det ([Mr1DC-GJ2 [I]) = O... (I)。3.根據權利要求2所述的剛體特性識別裝置，其中， 用上述計測部件進行的固有頻率或固有角頻率的計測在不同的計測條件下至少進行3次。4.根據權利要求3所述的剛體特性識別裝置，其中， 上述計測條件的變更通過變更上述支承部件的支承條件來進行。5.根據權利要求4所述的剛體特性識別裝置，其中， 上述支承部件包括將可動部支承于靜止部的多個支承構件，該多個支承構件中的至少一部分為彈性體，上述支承條件的變更，通過去除該多個支承構件中的一部分支承構件、追加其他支承構件、變更上述彈性體的支承構件的彈性系數、將上述彈性體的支承構件變更為非彈性體以及變更一部分支承構件的單側或兩側的安裝位置這些方法中的至少任一種方法來進行。6.根據權利要求3 5中任一項所述的剛體特性識別裝置，其中， 上述計測條件的變更通過變更上述可動部的結構來進行。7.根據權利要求6所述的剛體特性識別裝置，其中， 上述可動部的結構的變更，通過...
【專利技術屬性】
技術研發人員：R·克勒珀，大熊政明，
申請(專利權)人：國立大學法人東京工業大學，
類型：
國別省市：
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