号数	ばね論文集 65 号（ 2020 年）
ページ数	pp.69-79
種類	論文
論文名	ヒステリシス減衰型動吸振器の最適設
Title	Optimal Design of a Hysteretically Damped Dynamic Vibration Absorber
著者	浅見敏彦1)，水川凱斗1)，山田啓介2)
Author	Toshihiko Asami1), Yoshito Mizukawa1),Keisuke Yamada2)
抄録	動吸振器の最適化問題において，振動系で発生する減衰力は，物体の速度に比例して変化する一般的な粘性型の減衰が仮定されていた．しかしながら，実際に使われている動吸振器は，コイルばねと流体ダンパの組み合わせではなく，復元力と減衰力を合わせ持つ防振ゴムのような高分子材料で作られることが多い．この高分子材料が発生する減衰力は，物体の速度ではなく，変位に比例して変化するヒステリシス型の減衰特性を有することが報告されている．このようなヒステリシス減衰型の動吸振器は極めて広範囲で用いられてきたにも拘わらず，その確立した最適設計法は提案されておらず，よく知られた粘性減衰型動吸振器の設計式が代用されているのが現状である．本論文は，このヒステリシス減衰型動吸振器の最適設計式を提案する．一般性を期すために，主振動系にもヒステリシス型 の構造減衰があると考えて設計式を導出した．二つの最適化規範，すなわちH\ 最適化と安定度最大化の規範に基づいてこの動吸振器の最適化を行い，これらの最適化規範の双方に対して代数的な厳密解の導出に成功した．
Abstract	In the optimization of dynamic vibration absorbers （DVAs）, it is generally assumed that the damping force changes in proportion to the velocity of the object; this damping is called viscous damping. However, many DVAs used in practical applications are made of polymeric rubber materials having both restorative and damping effects. This polymer material is considered to show a hysteretic damping force that is proportional to the displacement rather than the velocity of the object. Despite the widespread use of such hysteretically damped DVAs, there are very few studies on their optimal design, and yet the design formula of the well-known general viscously damped DVA is presently used for the design of this type of DVA. This article reports the optimal solution of this hysteretically damped DVA. For generality, it is assumed that the primary system also has structural damping that can be treated as hysteretic damping. Two optimization criteria, namely the H∞ optimization and stability maximization criteria, were adopted for the optimization of the DVA. For these optimization criteria, exact algebraic solutions were successfully derived.
著者の所属	1)兵庫県立大学　 2)関西大学
Belonging	1)University of Hyogo 2)Kansai University
Key Words	Vibration Suppression, Hysteretically Damped Dynamic Vibration Absorber, Optimal Design, Exact Algebraic Solutions