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中央加振法による制振材料の損失係数測定

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音響・振動技術相談

制振とは、固体表面の振動エネルギーを熱エネルギーに変換し、固体表面の振動を小さくする技術です。  

こうした制振材料の制振特性を評価する指標の1つに損失係数があります。測定方法にも数種類ありますが、中央加振法は短冊状の試験片の中央部を加振して得られた周波数応答関数のピークの幅(半値幅)より算出する手法です。  

自動車や家電製品などでは、不要振動を低減するために幅広く使用されており、対象とする周波数、温度など目的にあった制振材料を選択する事で効果的な振動対策が行えます。また、固体表面の振動を小さくした結果、固体表面から放射される固体音を低減させることもできます。  

材料単体では試験片の形状が保てない場合や、損失が大きすぎる場合には、基材(鉄などの損失が小さい材料)に貼り付けて測定します。RKU( Ross、Kerwin、Unger)方程式により材料単品の損失係数、ヤング率の計算が可能です。

 

測定システム

イラスト(中央加振法による制振材料の損失係数測定システム構成図)

 

機器構成

  型名 品名 備考
1 DS-2100 マルチチャンネルデータステーション Max 32 ch
2 CH-6140 チャージコンバータ 2セット
3 MA-5500 マスキャンセルアンプ  
4 DS-0221 FFT解析ソフトウェア  
5 DS-0242 サーボ解析ソフトウェア  
6 DS-0256 損失係数測定ソフトウェア  
7   加振器  
8   インピーダンスヘッド  
9   加振器用アンプ  
10   パソコン  

 

測定データ例

中央加振法の場合、共振周波数よりも反共振周波数で計測したほうが周波数応答関数(インピーダンス(力/ 速度))の計測精度(コヒーレンス)が上がるケースが多くあります。反共振周波数は、試験片の中央(コンタクトチップ取付部)がほとんど振動せず、加振力を効率良く伝達できる状態です。また、制振材料は温度によって性能が変化するものが多く、恒温槽を用いて複数の温度条件で測定する事で、材料の温度依存性を把握できます。このようにして得られた損失係数,ヤング率は、制振特性を評価する指標であることに加え、振動・音響のシミュレー ションでの重要なパラメータとしても扱われています0。

データ(周波数応答関数、損失係数、ヤング率)

 

応用例

  • 制振鋼板

  • 制振性のある木材や樹脂材料

  • その他各種制振材料自動車のボディ情報技術装置

小野測器では、本アプリケーションによる測定を、音響・振動に精通したコンサルティンググループで承っております。詳しくはこちらのページを参照下さい。
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