| 序章 モデリングとは何か(鈴木浩平) |
| 1.はじめに 1 |
| 2.工学システムのモデリングとモデルの分類 2 |
| 3.設計過程におけるモデリング 5 |
| 4.モデリングにおける誤差 7 |
| 5.モデリングの簡略化 9 |
| 6.モデリングの新しい展開 11 |
| 参考文献 15 |
| 1編 モデリングはどのように重要なのか |
| 1章 経験振動学と振動系のモデリング(國枝正春) |
| 1・1 2種類のモデル化 19 |
| 1・1 経験振動学 20 |
| 1.2.1 間題提起 20 |
| 1.2.2 振動診断 21 |
| 1・3 モデル化の考え方 23 |
| 1.3.1 振動診断とモデル化 23 |
| 1.3.2 振動診断における振動の分類 24 |
| 1・4 振動事故の例 32 |
| 1・5設計のためのモデル化の例 32 |
| 1.5.1空気ばね装置 32 |
| 1.5.2 弾塑性ダンパー装置 33 |
| 参考文献 34 |
| 2章 ロボティクス設計におけるモデリング(三浦宏文) |
| 2・1 ロボティクスとオートメーション 35 |
| 2・2 四足歩行ロボット 36 |
| 2.2.1 動物の歩行解析 36 |
| 2.2.2 歩行の力学モデルとエネルギー 36 |
| 2・3 こま回しロボット 37 |
| 2.3.1 こま回しロボット 37 |
| 2.3.2 インピーダンスモデル 38 |
| 2・4 マイクロロボット 39 |
| 2.4.1 マイクロ技術 39 |
| 2.4.2 昆虫規範型ロボット 40 |
| 2.4.3 マイクロ部品の試作例 41 |
| 参考文献 43 |
| 3章 企業現場での実用化のキーポイント(村井秀児) |
| 3・1 技術的キーポイント 45 |
| 3・2 現場で役立てるために留意すべきポイント 48 |
| 3.2.1 どのような問題(現象)に生かすか 48 |
| 3.2.2 解析精度向上への努力 49 |
| 3.2.3 解析所要時間短縮への努力 51 |
| 3.2.4 経験やノウハウの蓄積への努力 51 |
| 3.2.5 実行の仕組み 52 |
| 3.2.6 全社的立場での推進 52 |
| 3.2.7 教育体制 54 |
| 3.2.8 トップダウンの推進 54 |
| 3・3 まとめ 54 |
| 2編 モデリングはどのように技術化されているか |
| 4章 構造系の設計・解析におけるモデリング(長松昭男) |
| 4・1 モデリングと同定 57 |
| 4・2 モデル化の特徴と問題点 59 |
| 4.2.1 離散と有限 59 |
| 4.2.2 複雑 60 |
| 4.2.3 分業 60 |
| 4.2.4 解析手段がブラックボックス 61 |
| 4.2.5 自動化 61 |
| 4.2.6 モードモデル 61 |
| 4.2.7 実験モデル 61 |
| 4・3 モデル化の留意点 62 |
| 4.3.1 素養 62 |
| 4.3.2 目的の明確化 62 |
| 4.3.3 周辺条件 62 |
| 4.3.4 現象の観察と予測 63 |
| 4.3.5 検討 63 |
| 4.3.6 バランス 63 |
| 4.3.7 不確定性 64 |
| 4.3.8 良悪の評価 64 |
| 4.3.9 自動化 64 |
| 4・4 モデル化における近似 65 |
| 4・5 加振力 66 |
| 4・6 境界条件 67 |
| 4・7 減衰 68 |
| 4・8 非線形 72 |
| 4・9 有限要素法のためのモデリング 75 |
| 4・10 モデリングと同定における最近の動向 80 |
| 4.10.1 特性行列の実験同定 80 |
| 4.10.2 部分構造合成法 81 |
| 4.10.3 感度解析によるFEMモデルの修正 81 |
| 4.10.4 FEM分割の自動修正 82 |
| 4・11 まとめ 82 |
| 参考文献 82 |
| 5章 有限要素法解析におけるモデリング(徳田直明) |
| 5・1 有限要素モデルの作成と一般的留意事項 86 |
| 5.1.1 運動方程式と静解析 86 |
| 5.1.2 固定振動数と固有振動モーデの関係 87 |
| 5.1.3 変形剛性と有限要素モデル 88 |
| 5.1.4 集中質量近似と適合質量近似 89 |
| 5・2 固有振動数解析の効率化と静縮小法 90 |
| 5.2.1 静縮小法と固有振動数の誤差について 90 |
| 5.2.2 断面一様ばりの振動解析に静縮小法を適用したときの誤差に対する考察 92 |
| 5.2.3 数値計算例 94 |
| 5.2.4 複雑な構造物への適用 98 |
| 5・3 モード重ね合せ法と高次振動モードの補正 98 |
| 5・4 おわりに 100 |
| 参考文献 100 |
| 6章 実験的同定法におけるモデリング(大熊政明) |
| 6・1 実験的同定法におけるモデリング概論 103 |
| 6・2 固定法とはどんな技術か 104 |
| 6・3 振動特性の実験的同定法にはどのような方法があるか 105 |
| 6・4 振動実験における主な留意点 105 |
| 6・5 具体的な同定手法の説明 106 |
| 6.5.1 フーリエ変換法 106 |
| 6.5.2 モード解析の曲線適合法 108 |
| 6.5.3 AR,ARMAモデルによる同定法 110 |
| 6.5.4 特性行列同定法 111 |
| 6.5.5 質量感応法(等価質量,等価剛性を同定する) 112 |
| 参考文献 113 |
| 7章 制御系を含むシステム設計のモデリング(背戸一登) |
| 7・1 制御系のモデリングの特徴 116 |
| 7・2 モード解析を活用したモデリング 119 |
| 7.2.1 モード解析法 119 |
| 7.2.2 物理モデルの作成法 121 |
| 7.2.3 数学モデルから伝達関数と状態方程式の導出 122 |
| 7・3 測定データによるモデリング 123 |
| 7.3.1 測定方法 123 |
| 7.3.2 実験モード解析とモデリング 124 |
| 7・4 低次元モデルの作成法 125 |
| 7.4.1 振動モードと可制御・可観測性の対応 125 |
| 7.4.2 不可制御性, 不可観測性を活用した低次元モデルの作成法 127 |
| 7・5 応用例 128 |
| 7.5.1 物理モデルの作成例と動吸振器による構造物の振動制御への応用 128 |
| 7.5.2 数学モデルの作成例と弾性構造物の振動制御への応用 130 |
| 7.5.3 計測によるモデリングと騒音制御の応用 132 |
| 7.5.4 低次元モデルの光サーボ系の制御への応用 134 |
| 7.5.5 低次元モデルの振動制御への応用 137 |
| 7.5.6 まとめ 138 |
| 参考文献 139 |
| 3編 実用事例の紹介 |
| 8章 機械の振動診断の事例と定石(白井正明) |
| 8・1 振動診断の定石とは 143 |
| 8・2 実働状態の観察 144 |
| 8・3 静止状態での実験モード解析 149 |
| 8・4 最適対策のための解析 150 |
| 8.4.1 有限要素法による解析 150 |
| 8.4.2 構造変更シミュレーション 151 |
| 参考文献 153 |
| 9章 自動車開発におけるモデリング(西岡正大) |
| I.自動車の開発とモデリング |
| 9・1 自動車開発の特徴と動向 155 |
| 9・2 自動車の開発プロセスとCAE 156 |
| 9・3 開発活動におけるモデリング 158 |
| 9.3.1 開発プロセスにおけるモデリングの特徴 159 |
| 9.3.2 開発目標展開とモデリングの階層化 158 |
| 9.3.3 モデリングの業務形態 158 |
| 9・4 モデリングの分類 159 |
| 9.4.1 モデリングの目的 159 |
| 9.4.2 モデルの種類 159 |
| 9.4.3 モデルの規模 160 |
| 9.4.4 モデリングの周辺領域 160 |
| II.具体例 |
| 9・5 乗り心地(1～15Hz) 161 |
| 9.5.1 8自由度モデル 161 |
| 9.5.2 2自由度モデル 162 |
| 9.5.3 人間の振動特性 163 |
| 9・6 振動・騒音 165 |
| 9.6.1 車体振動(15～35Hz) 165 |
| 9.6.2 エンジン剛体振動(5～20Hz) 167 |
| 9.6.3 アイドル振動(15～35Hz) 167 |
| 9.6.4 こもり音(15～250Hz:4気筒エンジンの場合) 168 |
| 9.6.5 エンジンマウントブラケット(200～500Hz) 170 |
| 9・7 操安性 171 |
| 9.7.1 2自由度モデル(2輪車モデル) 171 |
| 9.7.2 非線形8自由度モデル 172 |
| 9.7.3 多自由度モデル 173 |
| 9.7.4 ドライバの操舵モデル 173 |
| 9・8 まとめ 174 |
| 参考文献 176 |
| 10章 情報機器開発におけるモデリング(田中基入郎) |
| 10・1 メカトロニクスにおけるモデリングの特徴と設計 178 |
| 10・2 基本的な設計の考え方とモデリング 179 |
| 10.2.1 合理的な力学系 180 |
| 10.2.2 合理的な動力学系 181 |
| 10.2.3 問題の注目のポイント 183 |
| 10.2.4 感度解析 183 |
| 10・3 具体例 184 |
| 10.3.1 磁気ディスク装置のヘッド浮動と接触 184 |
| 10.3.2 プリンタの紙葉扱い 188 |
| 10・4 まとめ 189 |
| 参考文献 189 |
| 11章 建築構造物の振動解析におけるモデリング(伊藤哲次) |
| 11・1 耐震解析技術 191 |
| 11.1.1 地盤振動解析 192 |
| 11.1.2 構造物の応答解析 194 |
| 11・2 高精密環境施設の微振動対策 198 |
| 11.2.1 入力荷重(振動源)の評価 198 |
| 11.2.2 地盤振動 199 |
| 11.2.3 床の振動解析 199 |
| 参考文献 200 |
| 索引 201 |
