JIS B 7758:2016 動電式振動試験装置―性能特性 | ページ 3

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  加振力Fs,r,試験負荷m10における振動試験装置のランダム波状態調整運転(8.2.1及び8.2.3参照)では,
温度安定化時間ts,r及び通常運転で生じる異常及び逸脱を記録する。
  加振力Fs,rにおけるシステムランダム波耐久試験(8.3参照)では,実際の耐久試験時間を記録する(特
に規定がない限り,10ts,r以上)。試験中に,振動発生機本体の表面温度,可動部,振動発生機の冷却用空
気・水・油,室内環境空気,振動発生機の冷却システムへの冷却液,電力増幅器及び電力増幅器の冷却シ
ステムへの冷却用空気・水の温度,並びに主電源の最大電圧・最小電圧を測定して報告書に記載する。ま
た,通常の試験で異常又は逸脱が生じた場合には,それらについての説明をするとともに,試験後の検査
結果(振動発生機,振動発生機の冷却システム,電力増幅器又は電力増幅器の冷却システムに変化又は損
傷が発生したかどうかの調査)についても報告書に記載する。
  製造業者が定めた定格ランダム波変位及び速度が正弦波の定格性能よりも大きい場合は,定格ランダム
波値に達していることを確認する。
  スピルオーバ加速度を測定し,8.4に規定する限界を超えていないことを確認する。
5.3.4  振動試験装置−衝撃波性能(S,i)
  振動試験装置の衝撃波試験では,指定加速度時刻歴を8.6の手順に従って生成することが要求される。
  質量m10での衝撃波耐久試験(8.3.6参照)では,衝撃波耐久試験の実際の試験時間(特に規定がない限
り,10ts,s以上)を規定する。また,試験開始時及び終了時の衝撃波加速度波形の異常及び逸脱,並びに試
験後の検査結果(振動発生機又は電力増幅器に変化又は損傷が発生したかどうかの調査)についても報告
書に記載する。
  質量m40での衝撃波耐久試験では,衝撃波耐久試験の実際の試験時間(規定がない限り,最低10ts,s以上)
を規定する。また,試験開始時及び終了時の衝撃波加速度波形の異常及び逸脱,並びに試験後の検査結果
(振動発生機又は電力増幅器に変化又は損傷が発生したかどうかの調査)についても報告書に記載する。
  製造業者が定めた定格衝撃波変位及び速度が,正弦波の定格性能よりも大きい場合は,定格衝撃波値に
達していることを確認する。
  スピルオーバ加速度を測定し,8.4に規定する限界を超えていないことを確認する。

5.4 振動試験装置-性能計算

5.4.1  一般(S,a)
  振動試験装置の性能を計算するには,7.1に規定する電力増幅器の電流及び電圧を7.3の試験で確認する。
また,6.1に規定する振動発生機の加振力を6.2の試験で確認する。
  さらに,6.3に規定する振動発生機の駆動要求事項を確認する。
5.4.2  振動試験装置−正弦波性能計算(S,s)
  電力増幅器の性能及び振動発生機の要求事項から次の比を計算する。
                              Ia,s            Va,s
                         Ki, s     及び  Kv,s
                              Iv,s            Vv,s
  また,利用可能なシステム加振力は,Fs,s = K Fv,sで計算される。KはKi,s又はKv,sのいずれか小さい方で
あるが,1以下でなければならない。
5.4.3  振動試験装置−ランダム波性能計算(S,r)
  電力増幅器の性能及び振動発生機の要求事項を参照し,次の比を計算する。
                              Ia, r           Va, r
                         Ki, r     及び  Kv, r
                              Iv, r           Vv, r
  また,利用可能な振動試験装置の加振力は,Fs,r = K Fv,rで計算される。KはKi,r又はKv,rのいずれか小さ

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い方であるが,1以下でなければならない。
5.4.4  振動試験装置−衝撃波性能計算(S,i)
  電力増幅器の性能及び振動発生機の要求事項を参照し,次の比を計算する。
                              Ia,i           Va,i
                         Kii,     及び  Kv, i
                              Iv, i          Vv,i
  また,利用可能な振動試験装置の加振力は,Fs,s = K Fv,sで計算される。KはKi,i又はKv,iのいずれか小さ
い方であるが,1以下でなければならない。

6 振動発生機

6.1 振動発生機の仕様(C,a)

  振動発生機に関して特に指定しなければならない主要特性は,希望する加振波形(正弦波,ランダム波
又は衝撃波)の加振力である。所要加振力を計算する場合,試験質量には取付ジグの質量も必ず含める。
  振動発生機の加振力は,次による。
− 正弦波加振の場合,試験質量m10及びm40における振動発生機の指定加振力を,Fv,sとする(6.2.2参照)。
− ランダム波加振の場合,試験質量がm10及びm40で,加速度スペクトル密度形状が3.13に示す振動発
    生機の指定加振力を,Fv,rとする(6.2.3参照)。
− 衝撃波加振の場合,試験質量m10及びm40における振動発生機の指定加振力を,Fv,iとする(6.2.4参照)。
    作成する衝撃波加速度波形(8.6参照)も指定する。
  これらの振動発生機の最大加振力は,振動発生機が適切な出力の増幅器によって駆動した場合に得られ
る。
  この規格では,実際の振動発生機で使用する電力増幅器は,振動発生機の最大出力の利用を不可能にす
る限界があり,実際の振動試験装置で使用する電力増幅器と区別するため,大形電力増幅器として記載す
る。
  振動発生機が振動試験装置に含まれている場合,その振動発生機の加振力を指定しなければならない。
振動試験装置の試験では,振動発生機の性能が各形式の使用について規定している振動試験装置の加振力
に適していることを確認する。
  納入当初の振動試験装置に小容量の電力増幅器が含まれ,かつ,将来は,電力増幅器の出力を増加させ
る場合には非常に重要であるので,任意で,振動発生機を単体として試験するように指定してもよい。
  最大電流を出したときの加速度波形ひずみは,任意に規定してもよい(6.3.2参照)。

6.2 振動発生機の性能

6.2.1  一般(C,a)
  振動発生機の性能は,次のとおりとする。
− 連続動作可能な加振力(8.2参照)
− 機械的ストッパ間の最大ストローク
− 定格速度
− 動作の信頼性
  耐久試験(8.3参照)は,一定の動作の信頼性を保証する。
  この細分箇条では,システムの構成品として調達する振動発生機の性能を規定し,また,システム内で
得られる振動発生機の性能についても規定してもよい。
  これらの性能は,大出力電力増幅器によって実証される。性能試験報告書には,6.2.26.2.4に規定する

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情報を含める。
6.2.2  正弦波性能(C,s)
  加振力Fv,s及び試験質量m10において,振動発生機−正弦波状態調整運転(8.2.1及び8.2.2参照)を行う
場合は,温度安定化時間tv,s(8.2.2参照),及び異常又は逸脱を記録する。
  正弦波状態調整運転の直後に,質量m10を用いて6.3.2のデータを得る。
  試験質量をm40に変更し,同一の温度に達するまで調整運転を続け,質量m40を用いて6.3.2のデータを
得る。
  加振力Fv,sにおける振動発生機の正弦波耐久試験(8.3参照)用に,耐久試験の実際の時間長さを規定す
る(規定がない限り,10tv,s以上)。試験中に,振動発生機の表面及び可動部,振動発生機の冷却用空気・
水・油,室内環境空気,並びに冷却液・振動発生機の冷却システムの温度を測定し,記録する。また,異
常又は逸脱が生じた場合には,それらについての説明をするとともに,試験後の検査結果(振動発生機又
は振動発生機の冷却システムの変化又は損傷の有無の調査)も記録する。
  振動発生機が,製造業者が規定した定格変位及び速度に達していることを確認する。
6.2.3  ランダム波性能(C,r)
  加振力Fv,r及び試験質量m10における振動発生機のランダム波状態調整運転(8.2.1及び8.2.3参照)時の,
温度安定化時間tv,r(8.2.3参照)を規定するとともに,異常と逸脱が生じた場合は記録する。
  ランダム波状態調整運転直後に,質量m10を用いて,6.3.4のデータを得る。
  試験質量をm40に変更し,同一温度に達するまで調整運転を繰り返し,質量m40を用いて,6.3.4のデー
タを得る。
  加振力Fv,rにおけるランダム波耐久試験(8.3参照)用に,耐久試験の実際の時間長さを規定する(規定
がない限り,10tv,r以上)。試験中に,振動発生機本体の表面及び可動部,振動発生機の冷却用空気・水・
油,室内環境空気,並びに冷却液・振動発生機冷却システムの温度を測定し,記録する。また,異常又は
逸脱が生じた場合には,それらについての説明をするとともに,試験後の検査結果(振動発生機又は振動
発生機の冷却システムの変化又は損傷の有無の調査)も記録する。
  製造業者が定めた定格ランダム波変位及び速度が,正弦波性能定格よりも大きい場合は,定格ランダム
波値に達していることを確認する。
6.2.4  衝撃波性能(C,i)
  衝撃波試験では,8.6の手順に従って指定加速時刻歴を生成することが要求されるため,次のとおり記録
する。
− 指定加速時刻歴用のm10衝撃波電流及び電圧時刻歴波形を試験質量m10で作成する。
− 指定加速時刻歴用のm40衝撃波電流及び電圧時刻歴波形を試験質量m40で作成する。
− 質量m10による衝撃波耐久試験用に,衝撃波耐久試験の実際の時間長さ(特に指定されない場合は,
    最低10tv,s)を規定する。また,試験開始時及び終了時の衝撃波加速度波形の異常又は逸脱,並びに試
    験後の検査結果(振動発生機の変化又は損傷の有無の調査)についても規定する。
− 質量m40による衝撃波耐久試験用に,衝撃波耐久試験の実際の時間長さ(規定がない限り,最低10tv,s
    以上)を規定する。また,試験開始時及び終了時の衝撃波加速波形,通常の試験での異常又は逸脱,
    並びに試験後の検査結果(振動発生機の変化又は損傷の有無の調査)についても規定する。
− 製造業者が規定した定格衝撃波変位及び速度が,正弦波性能定格よりも大きい場合は,定格衝撃波値
    に達していることを確認する。

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6.3 振動発生機の駆動要求事項

6.3.1  一般(C,a)
  振動発生機が大形電力増幅器によって駆動される場合は,振動発生機の電流・電圧駆動要求事項を正弦
波,ランダム波及び衝撃波の定格加振力で規定する。
  この細分箇条の駆動要求事項は,構成部品として調達される振動発生機についての規定である。この要
求事項を振動試験装置として調達する振動発生機に指定することも可能である。
6.3.2  正弦波駆動要求事項(C,s)
  試験質量m10による正弦波状態調整運転(6.2.2,8.2.1及び8.2.4)の直後に,規定した振動数範囲におい
て,定格変位,速度及び加振力Fv,sの1オクターブ/分の掃引を行う。
  6.3.3のm10曲線計算用に,試験負荷の最上部中央での加速度,駆動コイル電流(実効値)及び駆動コイ
ル電圧(実効値)を規定する。
  試験質量をm40に変更して,同一の温度が得られるまで調整運転を繰り返す。さらに,規定した振動数
範囲において,定格変位,速度及び加振力Fv,sの1オクターブ/分の掃引をもう1回行う。
  6.3.3のm40曲線計算用に,試験負荷の最上部中央での加速度,駆動コイル電流(実効値)及び駆動コイ
ル電圧(実効値)を規定する。
  上記の掃引に必要な最大電流は,加振力Fv,sの場合,振動発生機の正弦波電流要求事項Iv,sである。
  上記の掃引に必要な最大電圧は,加振力Fv,sの場合,振動発生機の正弦波電圧要求事項Vv,sである。
  試験負荷を取り外し,同一温度に達するまで調整運転を繰り返し,更に規定した振動数範囲において,
定格変位,速度及び加振力Fv,sの1オクターブ/分の掃引を行う。6.3.3のm0曲線計算用の,可動部加速度,
駆動コイル電流(実効値)及び駆動コイル電圧(実効値)を規定する。
  無負荷運転中に信号純度試験(ファズ試験)を実施する。このときに,振動発生機の音響出力を注意深
く聴くとともに,オシロスコープで動きを観察して,雑音,ひずみ及び加速度波形上の高周波信号(ファ
ズ)を計測する。ファズが加速度基本波の2 %を超える場合は,記録する。ファズの一般的な原因は,可
動部又は可動部サスペンションの接続不良である。
6.3.3  振動発生機の伝達関数曲線(C,s)
  6.3.2のデータから,質量m0,m10及びm40の振動発生機について,図1 a) の加速度−電流Hi(f) 及び図
1 b) の加速度−電圧Hv(f) の伝達関数曲線を作成する。
  これらは,調整運転終了後の温度が安定した振動発生機の曲線であって,正弦波及びランダム波試験時
に有効である。必要な場合は,同様の曲線を低温用振動発生機として指定することが可能であり,衝撃波
試験実施時に有効である。おおむね,高温時の曲線から低温時の曲線を見積もることが可能である。Hi(f) の
場合は,曲線全体に1.05を乗じる。Hv(f) の場合は,中域の値に1.25を乗じ,fsとftで1.0まで減じる。
6.3.4  ランダム波駆動要求事項(C,r)
  ランダム波状態調整運転(6.2.3,8.2.1及び8.2.3参照)の終了時に,振動発生機の定格ランダム波加振
力Fv,rにおいて,試験質量m10及び3.13の加速度スペクトル密度形状によって,駆動コイルランダム波電
流(実効値)及びランダム波電圧(実効値)を規定する。
  試験質量をm40に変更し,振動発生機の定格ランダム波加振力Fv,r及び3.13の加速度スペクトル密度形
状において,同一温度に達するまで連続運転し,その後,駆動コイルに供給する実効値のランダム波電流
及びランダム波電圧を規定する。
  いずれの調整運転にも必要な最大電流は,加振力がFv,rの場合は振動発生機のランダム波電流はIv,rであ
り,必要な最大電圧は,加振力がFv,rの場合は振動発生機のランダム波電圧はVv,rである。

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              X 振動数(Hz)
              Y 伝達関数[(m/s2)/A]
              1  可動部懸架機構の機械的共振
              2  可動部の機械的共振
                           a) 加速度−駆動コイル電流[加速度−電流Hi(f)]
              X 振動数(Hz)
              Y 伝達関数[(m/s2)/V]
                         b) 加速度−駆動コイル両端電圧[加速度−電圧Hv(f)]
                                図1−標準的振動発生機の伝達関数
6.3.5  衝撃波駆動要求事項(C,i)
  衝撃波加振力がFv,iの場合に必要な振動発生機の電流Iv,iは,m10との指定がなければ,6.2.4のm40を搭
載した振動発生機の,衝撃波電流の時刻歴である(8.6参照)。

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