実大回転慣性質量ダンパーを用いた歩行用床制振システムの加振実験
筆者らはボールねじ機構を利用した回転慣性質量ダンパーによる歩行用床制振システムを提案している。ボールねじ機構とは、ねじの直動運動をボールナットの回転運動に変換する機構であり、ボールナットに固定されたフライホイールの回転慣性モーメントにより、実際の質量の数百倍以上の慣性質量効果を発揮する。提案する歩行用床制振システムは、この機構にばねを直列に接続し、主系の固有振動数と同調させることにより、TMDと同様の制振効果を得ようとするもので、人間の歩行による床の振動の低減を図るものである。本論では、実大ダンパー(慣性質量1~4tonクラス)を試作し、それを用いた制振システムに対する加振実験を行った。実験により、歩行を対象とした装置の敏感な作動性を検証するとともに、システムの動的特性と歩行荷重に対する制振効果について実証した。
Experiment on Vibration Control System for Walking Load using Real Scale Rotational Inertia Mass Damper
A tuned mass damper (TMD) using a rotational inertia mass has been developed to reduce vertical vibrations of beams and slabs subjected to walking excitations. The newly developed TMD is composed of a spring and a ball screw mechanism with a fly wheel. Vibration tests of a beam structure were carried out to show the effectiveness of the TMD using a rotational inertia mass and we compared the test results with those of simulation analyses using a theoretical model. The results are summarized as follows. 1. Coefficient of viscous damping of the new TMD is dependent on the frequency of a harmonic force. 2. The new TMD system is effective to walking excitations. 3. The coefficient of viscous damping can be modeled as the constant value according to the natural frequency of the main system for those simulation analyses.