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の方法を用いてもよい。
a) マスキャンセルアンプを使用する方法 マスキャンセルアンプは,図4に示すように,インピーダン
スヘッドと周波数応答関数解析装置との間に設置する。動電形加振器にインピーダンスヘッド及びコ
ンタクトチップを取り付け,試験片を取り除いた状態で加振を行い,このときのマスキャンセルアン
プの力出力が最小となるように調整する。
b) デジタルマスキャンセルの方法 動電形加振器にインピーダンスヘッド及びコンタクトチップを取り
付け,試験片を取り除いた状態で加振を行い,周波数応答関数解析装置で機械インピーダンスを測定
する。この機械インピーダンスをメモリなどに記憶させておき,試験片を取り付けて測定した機械イ
ンピーダンスから,メモリに記憶した機械インピーダンスを差し引いて,マスキャンセルを行う。
7 損失係数の算出及び表示
損失係数は,図7及び図8に従って,半値幅法によって算出する。
片持ちはり法の場合には,振動速度Vと加振力Fとの周波数応答関数(モビリティ : V/F)を求め,周
波数応答関数のn次の共振周波数において,共振周波数fn0,並びに共振ピークからs dB低減した点での周
波数fn1及びfn2を読み取り,式 (1) によって損失係数 ‰
中央加振法の場合には,加振力Fと振動速度Vとの周波数応答関数(機械インピーダンス : F/V)を求
め,周波数応答関数の反共振周波数において,反共振周波数fn0,並びに反共振ピークからs dB低減した点
での周波数fn1及びfn2を読み取り,式 (1) によって損失係数 ‰
fn2 fn1
k (1)
fn0
ここに, 試験片の損失係数
fn0 : 試験片のn次の共振又は反共振周波数 (Hz)
fn1,fn2 : n次の共振又は反共振ピークからs dB低減した点での
周波数 (Hz)
k : 補正係数
半値幅法では低減量sに3 dB(この場合,補正係数k=1)を使用するが,共振ピーク付近で損失係数が
大きすぎたり小さすぎたりして半値幅が明確でない場合は,表2に示す他の低減量を用いて,損失係数を
算出してもよい。
いずれの方法の場合においても,s dB低減した点で周波数応答データがないときには,その前後のデー
タを補間して,周波数fn1及びfn2を求める。
算出した損失係数が0.2を超える場合,他の振動モード又は損失係数算出方法の精度の影響を受けてい
ると考えられるので,この場合は,参考値としてもよいが,箇条8の制振材料特性の算出には使用しない。
制振材料特性を算出する場合は,試験片の基材と制振材料との厚さの比を変えたり基材の材質を変えたり
して,損失係数が0.2を超えないようにする。
表2−低減量と補正係数との関係
低減量s (dB) 補正係数k
6 0.579 180
3 1
2 1.307 564
1 1.965 247
――――― [JIS K 7391 pdf 11] ―――――
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図7−周波数応答関数
図8−周波数応答関数の共振又は反共振ピークの半値幅
損失係数の算出では,次の点に留意する。
a) 周波数応答関数 測定した周波数応答関数の共振周波数付近において,不要な共振の影響が見つかっ
た場合は,その試験片の損失係数データは用いない。
b) 半値幅内のデータ個数 半値幅内の周波数応答データは,10個以上とする。データ数が少なくなると
損失係数測定誤差が急激に増加するため,周波数応答関数解析装置の解析周波数を適切に設定したり,
ズーム機能を用いたりして,10個以上となるようにする。
c) 損失係数及び共振周波数 損失係数及び共振周波数の測定は,3本の試験片それぞれについて行い,3
本の平均値を求める。
――――― [JIS K 7391 pdf 12] ―――――
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d) 損失係数−温度特性 損失係数と温度との特性として,周波数を一定として,図9のように表す。
e) 損失係数−周波数特性 損失係数と共振周波数との特性として,温度を一定として,図10のように表
す。
図9−損失係数及び温度特性の例
図10−損失係数及び周波数特性の例
――――― [JIS K 7391 pdf 13] ―――――
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8 制振材料特性の算出及び表示
制振材料特性(損失係数及び縦弾性係数)の算出及び換算周波数ノモグラム表示は,次による。
なお,温度−周波数換算則が成り立たない制振材料の場合は,換算周波数ノモグラム表示をしなくても
よい。
a) 制振材料特性の算出 基材の縦弾性係数E1は,式 (2) によって算出する。
2 4
12 1 n l
E1 4 2 (2)
n h1
ここに, E1 : 基材の縦弾性係数 (N/m2)
基材の密度 (kg/m3)
l : 基材の長さ (m)
(片持ちはり法の場合は有効長,中央加振法の場合は有効長
の1/2)
h1 : 基材の厚さ (m)
滿 角周波数 (2 rad/s)
戀 滿 はりの固有値解析の解(表3)
表3− 戀
次数n 戀 次数n 戀
1次 1.875 1 6次 17.278 8
2次 4.694 1 7次 20.420 4
3次 7.854 8 8次 23.561 9
4次 10.995 5 9次 26.703 5
5次 14.137 2 10次 29.845 1
次に,制振材料の損失係数 び縦弾性係数Edは,式 (5) 式 (7) で算出した係数を,それぞれ
式 (3) 及び式 (4) に代入して算出する。
1( em) 1( 4em 6em2 4em3 e2m4 )
d n 2 3 2 4
(pdf 一覧ページ番号 )
em 3( 6m 4m 2em em )
Ed e E1 (4)
2
4 6m 4m2 Z2 m 4 6m 4m2 Z2 m2 4m4 Z2 1
e 4
(pdf 一覧ページ番号 )
2m
m hd/h1 (6)
2
2 fc 1
Z 1 m d
1 4em 6em2 4em3 e2m4 (7)
1 fn 1 em
ここに, 滿 試験片の損失係数
制振材料の損失係数
Ed : 制振材料の縦弾性係数 (N/m2)
hd : 制振材料の厚さ (m)
h1 : 基材の厚さ (m)
制振材料の密度 (kg/m3)
基材の密度 (kg/m3)
f c : 試験片の共振周波数 (Hz)
f n : 基材の共振周波数 (Hz)
m : 厚み比
――――― [JIS K 7391 pdf 14] ―――――
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e : 係数
Z 2は,計算精度の関係でZ 2≧1.1とし,この条件を満足しないデータは用いない。
b) 換算周波数ノモグラム表示 制振材料の温度−周波数換算則を用いて式 (8) から換算係数を算出し,
換算係数に試験片の共振周波数を乗じて式 (9) から換算周波数を求め,この換算周波数軸上に,制振
材料の損失係数及び縦弾性係数をプロットする。このプロットが,滑らかな1本の曲線上に並ぶよう
に,基準温度を変化させて,一連の操作を繰り返し行う。次に,3) に示す換算周波数軸と温度軸及び
周波数軸とを対応させる。さらに,損失係数及び縦弾性係数を,それぞれ式 (10),式 (11) 及び式 (12)
を用いてカーブフィットし,図11に示す換算周波数ノモグラムを作成する。
図11−換算周波数ノモグラム
換算周波数ノモグラムの表示の手順は,次による。
1) 温度−周波数換算則 基準温度T0とし,換算係数 愀 式 (8) によって算出する。
C1 T T0
log t (8)
C2 T T0
ここに, C1, C2 : 定数(基準温度をガラス転移温度とした場合,C1=17.4,
C2=51.6)
T : 測定温度 (℃)
T0 : 基準温度 (℃)
愀 換算係数
2) 換算周波数軸 換算周波数f rは,換算係数と試験片の共振周波数を乗じて,式 (9) によって算出する。
fr t fc (9)
ここに, 愀 換算係数
f c : 試験片の共振周波数 (Hz)
3) 温度軸,周波数軸 T=T0の場合,式 (8) から換算係数 1となる。したがって,基準温度におい
ては,式 (9) から換算周波数と共振周波数とが等しくなるため,これらの関係を利用して,温度ご
――――― [JIS K 7391 pdf 15] ―――――
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JIS K 7391:2008の国際規格 ICS 分類一覧
- 91 : 建設材料及び建築物 > 91.060 : 建築物の構成要素 > 91.060.99 : その他の建築物構成要素
- 83 : ゴム及びプラスチック工業 > 83.060 : ゴム
JIS K 7391:2008の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISB0153:2001
- 機械振動・衝撃用語
- JISB0405:1991
- 普通公差―第1部:個々に公差の指示がない長さ寸法及び角度寸法に対する公差
- JISB0419:1991
- 普通公差―第2部:個々に公差の指示がない形体に対する幾何公差
- JISG0602:1993
- 制振鋼板の振動減衰特性試験方法
- JISH7002:1989
- 制振材料用語
- JISZ8106:2000
- 音響用語