FFT解析に関する 基礎用語集
機械などの構造物の動的特性の測定では、通常、構造物にハンマーでインパルスを加えて得られるインパルス応答を、FFTで処理して系の伝達関数を求めている。
しかし、FFTを用いた伝達関数は、有限の等間隔周波数分解能をもつ離散値データであるため、振幅曲線が急激に変化する固有振動数付近では測定点が非常に少ない。
そのため、これから求めたナイキスト線図は理想的な円軌跡とはならないので、正しいピーク値、固有振動数などのモーダル・パラメータを得るためには、この等間隔データ間を補間しながら計算する、曲線あてはめ(カーブ・フィット)が必要である。
測定された伝達関数のカーブ・フィッティングには、主として2つの方法が用いられる。
各振動モードのピークが離れていて、相互に影響を及ぼさない場合には、1自由度系のカーブ・フィット(SDOF:Single-Degree-of-Freedom curve カーブフィッティングについてわかりやすく解説 fit)が使われる。
一方、隣接する振動モードの特性が互いに重なり合った場合には、多数の振動モードの影響を考慮する必要があり、伝達関数を解析的に表現している多数のモーダル・パラメータを、測定された伝達関数に同時に適合させる計算アルゴリズムが要求される。
この方法は、多自由度系カーブ・フィット(MDOF:Multi-Degree-of-Freedom curve fit)と呼ばれている。
解析データ長
64、128、256、512、1024、2048、4096 の時間データをFFT して25、50、100、200、400、800、1600 点の周波数データが得られます。
回転次数比分析
周波数分析で、1 Hzは1秒間に1周期を完了する成分です。これに対して、回転次数比分析で回転1次とは、基準とする回転体の1回転について1周期を完了する成分をいいます。
回転2次は1回転について2周期を完了する成分で、回転1次の2倍となります。このように、1回転当りの変動を基準とする分析を行うためには、回転数に同期したサンプリングを行う必要があります。、
内部サンプリングクロックそのままでは、回転速度が変化すれば1回転当りのサンプリング点数は変わってしまいますが、回転パルスに同期したクロックをサンプリングクロックとした場合には、1回転当りのサンプリング点数は常に一定となります。
例えば、600 r/minで回転している回転体を考えると、回転1次は(600 r/min)/60 =10 Hz、回転2次は20 Hzとなります。
回転速度が上昇して700 r/minになると、回転1次は11.7 Hz、回転2次は23.3 Hzに上がります。このように、周波数は回転速度の変化に伴って変動してしまいますが、次数として正規化すれば、回転変動による影響を受けず、ある成分に着目することも容易となります。
“痛くないサドル”はアプリで選ぶ。「フィジーク・スパインコンセプト・EVO」を使ってみた
fi’zi:k(フィジーク)が提唱する「スパインコンセプト」とは、身体の柔軟性と、体重やパワーから最適なサドルタイプを導き出す独自のフィッティング理論だ。アプリの登場でグンと身近に、手軽に試すことができるようになった。
アプリ説明の前に、まずはフィジークが展開するサドルのラインナップ概要を説明しておこう。
フィジークサドルの種類
フィジークのサドルは大きく分けて、アリオネ、アリアンテ、アンタレスの3つシリーズで構成されている。各シリーズには、脊椎の柔軟性と骨盤の回転具合から、スネーク(アリオネ)、ブル(アリアンテ)、カメレオン(アンタレス)というように、アニマルになぞらえた別称がついている。
さらに各モデルは「ラージ」と「レギュラー」のサイズが選べ、加えて溝付きの「ヴァーサスEVO」と穴あきの「オープン」がラインナップに加わっている。
▲溝付き「VERSUS EVO」
スパインコンセプトとは
この多様なラインナップのなか、どのシリーズの、どのタイプが自分に合うのか?
それを導き出すのが、2008年に発表された「スパインコンセプト」という独自のプログラム。2013年にはハンドルとステムがラインナップされたことで「スパインコンセプト2.0」へとアップデートされた。
さらに2014年にはサドルにかかる荷重と出力(パワー)の関係に着目することで、サドルの大きさまでも推奨する「スパインコンセプト・EVO」へと進化を遂げた。
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