FEM解析を併用した放射音圧測定による平板の衝撃力の同定

摘要

本論文では，従来予備実験により求めていた既知の衝撃力と放射音の関係を，有限要素法によるシミュレーションにより行い，予備実験無しでの衝撃力の同定を行う方法を提案する．本手法では，まず既知の衝撃力を被衝撃体に与えた場合の放射音圧の時間変化を，有限要素法による構造と気体との達成解析により求める．その関係を基に，未知の衝撃力と衝撃音を級数表示し，計測された衝撃音より，最小二乗法を用いて未知係数を決定し，未知の衝撃力を求める．提案した方法の有効性を確かめるために，被衝撃体として平板を用いて，衝撃力の同定実験を行っている．本手法を使って求めた衝撃力と，衝撃体に貼付けたひずみゲージから直接測定した衝撃力の時間変化は，実用上十分な精度で一致することを示す．さらに，衝撃力，マイクロフォンの位置等を変化させ，本手法の有効性を検討している．