固有振動数をハンマリング測定したい。

質問

装置用部品の固有振動数を、ハンマリングで測定したいのですが、常に測定値に対しての信憑性（正否）に疑問が湧いてきて判断出来ない状態となってしまいます。
固有振動数の基準となるものが世の中に存在すると思うのですが、入手可能でしょうか？または、正しい固有振動数の測定法があるか？について大至急教えて頂けないでしょうか。

回答No.1

phobos

推測で申し訳ないのですが、部品をハンマリングしたデータをＦＦＴにかけると、測定毎にピーク値周波数がバラバラに出てくる、あるいはどれが最大ピーク値か判断しかねる、といった現象が起きているのでしょうか？

調べたい部品が複雑な形状をしていればいるほど、叩く個所によっては高次の振動モードが乗ってしまい、何を測っているのか判らなくなってしまうと言うことは、いかにもありそうなことです。

もしそうだとすると、測定に先立って、その品物の１次の振動モードがどんな形状になるかと言うことと、およその固有振動数について、ある程度の予測を立てておくことが大切だと思います。

そして、要するに、一番振動が起きそうな個所を叩くわけです。
また、予想した周波数が最も顕著にピークを表す個所を叩いて探して、一番良く取れたデータを「これです」と示すわけです。
現場的には、これでよろしいのではないでしょうか？

ただしこの方法には、それなりの勘と経験が必要かも知れません。
もし手近に振動解析シミュレーションソフトがあれば、それを用いて部品の寸法・形状・材質などを設定してやって計算で確認しておくと良いかと思います。

「正しい固有振動数の測定法」かどうかは何とも言えませんが、より厳密に測定する、という意味では（手間はかかりますが）、部品を加振機に載せ（あるいは部品に加振機を取り付け）て強制振動試験をするのが一つの方法だと思います。
（部品が小型のものであれば、コーンを取り去ったマグネティック・スピーカの可動コイル部分を加振機として使用することも考えられます。オーディオ・アンプで駆動してやります）

部品の表面にメッシュを描いて測定点を定め、小型の加速度ピックアップを代表的測定点に取り付けた状態で、強制振動の周波数をある範囲でスイープしてやり、その時の加速度を測定・記録します。

いくつかの測定点について、横軸に周波数、縦軸に加速度のパワーを取ってグラフ化すれば、主な共振周波数がいくつか判りますので、今度はその共振周波数に固定して部品を加振し、メッシュ上の測定点それぞれについて加速度を測定すれば、その周波数における振動モードを知ることが出来ます。

測定がうまく行きますように。