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構造部材の振動特性解析とは？課題と対策・製品を解説
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建設における構造部材の振動特性解析とは？
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長尾産業は「工業技術専門商社」として、振動試験装置（IMV製）を計３台保有し、受託振動試験サービスを展開しております。
【ご要望に応じた振動試験を計画・実行いたします】
●供試体の寸法・重量 / 試験条件 / 計測機器準備・設定 / 機能確認 等
➡当社技術員が適切な振動試験装置・計測機器を選定いたします。
【小型 / 軽量品から、大型 / 重量品の供試体まで対応】
●最大搭載重量：1000[kg]
●最大テーブル寸法：1000×1000[mm]
●天井クレーン完備
【多様な産業分野の規格試験に対応】
●最大変位：100[mm p-p]
●最大加振力：正弦波 54[kN]、ランダム 54[kN rms]、ショック [170kN peak]
●昼夜連続耐久試験に対応（東海試験センター）
【温湿度複合環境 振動試験に対応】
●温度制御範囲：-70[℃]～+180[℃]
●湿度制御範囲：20%～98%RH
●槽内寸法：W1200×D1240×H1200[mm]
※詳しくは弊社HPをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
受託振動試験のご依頼は…茨城県の【長尾産業】へ！
『True-Load(TM)』は、荷重の計測を高精度かつ低コストで実現する革新的な
ソフトウェアです。
FEMと歪みゲージによる計測を組み合わせて、「計測したい機器そのものを
荷重計測器とする」ことが可能。
他のセンサーなどは必要なく、「そのもの」の荷重計測ができます。
ご要望の際はお気軽に、お問い合わせください。
【導入メリット】
■一回の計測ですべての荷重を計測できる
■計測したいモノそのものでの計測ができる
■荷重の方向や位置が変わっても歪みゲージを貼りなおすだけでよい
■計測した荷重から歪みや応力を計算することができる
■ランニングコストが低い
※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お問い合わせください。
荷重計測用 ソフトウェア『True-Load(TM)』
当製品は、1本の光ファイバ上に多点のセンサを配置できる
多点型光ファイバセンサです。
単純な原理と機構から、世界で普及している光ファイバセンサであり、
歪み・温度・圧力・加速度等、様々なセンサに応用されています。
当社でも、汎用型のWDMシステムを開発しています。
尚、センサプローブ側の開発は、協力企業と共に共同開発を行っています。
【特長】
■FBGを用いた各種センサを一筆書きに設置
■廉価なモニタリングシステムを構築
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。
光ファイバ式多点型 歪み・温度・圧力・加速度計測システム
当社では、対象の変位を精密に計測することができる「非接触変位計」を
取り扱っております。
カメラで撮影した画像から、精度の高い変位情報が解析・取得可能。
計測点・基準点ともにパターン画像を貼付する必要がありません。
また、対象の形(三次元形状)を精密に計測することができる
「形状計測装置」もご用意しております。
【特長】
■位相画像解析手法で高精度な変位計測
■2つのカメラでより安心
■さまざまな用途にご利用可能
※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
非接触変位計
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建設における構造部材の振動特性解析
建設における構造部材の振動特性解析とは？
建設の構造部材の振動特性解析とは、建物や橋梁などの構造物が、地震や風、交通荷重などの外部からの力によってどのように振動するかを分析する技術です。これにより、構造物の安全性、耐久性、快適性を評価し、設計や維持管理に役立てます。具体的には、固有振動数、減衰比、モード形状などを特定し、共振による破壊や過度な揺れを防ぐための対策を講じます。
課題
実構造物での計測困難性
実際の建設構造物において、意図的に振動を発生させたり、広範囲にわたる計測を行うことは、コストや安全性の面から非常に困難である。
非線形挙動の把握
構造物が大きな力を受けた際の非線形な振動挙動を正確に予測・評価することは難しく、従来の線形解析では限界がある。
経年劣化の影響評価
時間の経過とともに構造部材が劣化し、その振動特性が変化する影響を定量的に評価し、将来的なリスクを予測することが難しい。
複雑な形状・材料の解析
現代の建築物は複雑な形状や多様な材料で構成されており、それらの組み合わせによる振動特性を正確に解析するには高度な技術と計算能力が必要となる。
対策
非破壊検査とデータ解析
構造物にダメージを与えずに振動特性を計測できる非破壊検査技術と、取得したデータを高度に解析する手法を組み合わせる。
数値シミュレーションの活用
有限要素法などの数値解析手法を用いて、様々な荷重条件や劣化状態を想定したシミュレーションを行い、振動特性を予測する。
センサーネットワークの構築
構造物全体に多数の振動センサーを設置し、リアルタイムでデータを収集・分析することで、経年劣化や異常振動を早期に検知する。
AIによるパターン認識
機械学習や深層学習を用いて、膨大な振動データから異常なパターンや劣化の兆候を自動的に識別し、解析精度を向上させる。
対策に役立つ製品例
振動計測システム
高感度センサーとデータロガーを組み合わせ、構造物の微細な振動を正確に捉え、解析に必要な基礎データを取得できる。
構造解析ソフトウェア
複雑な構造モデルを構築し、様々な荷重条件下での振動応答を高速かつ高精度にシミュレーションできる。
構造ヘルスモニタリングサービス
設置されたセンサーからのデータを常時監視し、異常検知や劣化診断レポートを提供する、継続的な構造物の状態管理サービス。
データ分析システム
収集された振動データを統合管理し、AIを活用した高度な分析や可視化を行うことで、専門家でなくても振動特性を理解しやすくする。
