フーリエスペクトル表の見方教えてください

質問

スイープ振動によるフーリエスペクトル表 0.2～0.8Hz と 0.7～1.2Hz を戴いたのですが
同じ架構で、振動数が違うだけで、なんでこんなに違ったものになるのか、理解できません

上段の表（0.2～0.8Hz ）では、なかなかいい感じに見えますが
特に下段の表（0.7～1.2Hz ）を見ると 1,4,6,9Hzで共振が起きてるようです

スイープ振動の振動数を変えるだけで、なんでこんなに違うものになるのでしょうか？？？

教えてください

回答No.2

noname#221368 · ベストアンサー

まず2つのグラフは、スイープ外力に対する架構の応答スペクトルですよね？。以下、その前提で書きます。

＞・・・振動数を変化させてピークを（横軸で）探しているのに、0.2～0.8Hzの周波数域帯と0.7～1.2Hzの周波数域帯って何の事やら・・・

　これは、0.2～0.8Hzと0.7～1.2Hzの範囲のスイープ外力をかけてみた、という意味にとれました。そうすると、0.2～0.8Hzや0.7～1.2Hzの中から何点か選んで、振動試験したはずです。つまり本当は、このような図が何枚かあって、その中で応答が最も大きかったものだけを載せたような気がします。

　仮に上の図を、0.8Hz外力に対する応答，下の図を、1.0Hz外力に対する応答とします。上下の図を比べると、0.8Hzまでの応答は、そんなに違っていません。という事は、上の図の0.8Hzの励起は、共振ではなかったという結論になります。
　下の図の0.8Hz～1.0Hz付近の励起は、1.0Hz付近で共振してるように見えます。前回述べたように、共振周波数付近で応答振幅は急に大きくなりますので、1.0Hz付近が共振周波数だという考えと辻褄が合います。外力を共振周波数に近づけると、加えた外力周波数付近の応答振幅が飛び抜けて大きなピークを示すので、そこを探すというのが、こういった試験の目的だと思います。

　そうすると、この耐震架構の基本固有周期（最低次の固有振動数）は、1.0Hz付近となります。この数字は、耐震系の試験では良くみかけます。

　4，6，9Hzでのピークですが、一般論として、基本固有周期の倍振動や倍々振動が励起されてもおかしくはありません。ちょっと出すぎのような印象は受けましたが、物が小さいせいだろうか？と思いました。また架構といっても、主要部材は3つあるみたいで（グラフの凡例から）、こいつらは相互作用するはずなので、その影響なのかな？と勝手に思いました。

　これ以上の事は、構造や測定条件や測定方法に依存するので、パッと見で言えるのは、これくらいです。

回答No.1

noname#221368

スイープ振動って良く知らないのですが、外力振動の一種と考えて良いでしょうか？。

　そうであれば、共振周波数の近くでは、応答の振動振幅が急激に大きくなるのは、良くある事です。まさつ無し、かつ微小振動で理想化した振動方程式を解くと、外力振動周期が構造物（架構）の固有周期に一致すると、応答振幅は、時間に比例して無限に大きくなります。

　まさつ無し、かつ微小振動の理想化は、まさに理想化しただけであって一般論です。まさつ無しはあり得ないし、応答振幅が無限に大きくなるので、いつかは微小振動でなくなりますが、とにかく一般的な傾向はそうなります。

お礼

ありがとうございました
この実験結果は
日大の耐震シェルターとの耐震耐力の競合実験（習志野実験場）での
実測値なのですが、木造シェルターの実験であるため、線形にならないにしても
異周波数帯でのピークの差異についても理解できないので、未だに悶々としています

ご連絡が遅れたこと、お詫びいたします
今後とも宜しくお願いします

補足

スイープ振動とは、同振幅で周波数を変化させる事で、供試体の共振する振動数を
探す事ができる試験振動と聞いています。
また、共振した位置で波形が乱れ、表の値が突き出ます、これをピークと言うようです。

上の表 0.2～0.8Hzでは 2箇所のピークが共振する周波数位置という事
また、下の表0.7～1.2Hz では 何故かピークが5箇所+2も（共振してしまう）出てきます

先ず判らないのは、振動数を変化させてピークを（横軸で）探しているのに
0.2～0.8Hzの周波数域帯と0.7～1.2Hzの周波数域帯って何の事やら理解できないのです

同じものの振動実験なのに、何でピークがこんなにも違うのか、不思議でなりません