自由振動/減衰振動解析 FreeVib.EXE Ver3.1Ver3.1の主な変更点（2016/11/21）
- 住宅などの微動計測波形の相関関数を１自由度系の減衰曲線とみなし、振動解析できるようにしました。
- 適正な評価が求められなかったとき、強制終了していたのを止め、解析を続行できるようにしました。
- 自由振動実験から得られる減衰曲線から，系の固有振動数と減衰比を解析します．
- CSV形式データファイルと株式会社東京測振製の高感度振動計SPC-51のデータファイルを読み込むことができます．
- 振動波形表示ソフトしても利用できます．
- チャンネル数は８チャンネルまでですが，チャンネル当たりデータ数に制限はありません．
Ver2.0の主な変更点
- Ver1.0では，建築物の自由減衰振動を対象としたもので，固有振動数は３Hz程度を想定していましたが，Ver2.0では，500Hz程度の高振動数にも対応できるようにしました．
- 振動波形の表示時間幅を1，2，5系列に変更し，これまでの最小表示時間幅を1秒から0.02秒に短縮しました．
- サンプリング率は秒当たり50000点程度（50ｋＨｚ）まで対応できるようにしました．
- 近似減衰曲線を求めるとき，固有振動数および減衰比の初期値を設定できるようにして，逐次近似を安定させました．
- 狭帯域バンドパスフィルタによって，観測波形の低次あるいは高次の不要成分をカットして，減衰曲線を評価するようにしました．
- グラフの地色を淡色にしました．白色に戻すこともできます．
以下のフォーマットのCSV形式テキストファイルを読み込みます．（スペクトル解析SPCANAのデータファイルと同じ書式です）
１行目 計測点名称行
２行目 サンプリング数, s １秒当たりサンプリング数を整数値で与えます
３行目 メモ行
４行目 単位行
５行目以降 各列がチャンネルデータを表します
・２行目をのぞき，各行は同一列数で８列８チャンネルまでとします．8列以上は残りの列を無視します．
・データ行数に制限はありません．
- 波形表示開始点，波形表示範囲は自由に設定できます．
- 表示チャンネルを選択して表示することができます．
- 表示波形をクリックすると，その位置を表示開始点として波形を再表示します．
- バンドパスフィルタ処理を施した波形を表示することができます．
１チャンネルのみの波形を表示した場合，それを減衰曲線と見なして，固有振動数と減衰比を最小二乗法によって求めます．
下図は上図の６チャンネルの波形を拡大表示したものです．
この波形から100点のデータを抽出して，減衰曲線の式
のA，ωｎ，h，φを決定します．
作業は「評価」ボタンを押すだけです．
近似結果が得られました．
近似度94.8％で，A=69.13,ωn=10.23/sec，h=0.0328，Φ=0.095が得られます．
固有振動数f=1.628Hz，固有周期T=0.614secが得られました．
赤線は計測された原波形，小丸は解析評価に使用したデータ点(100個）を示します．
青線は，得られら特性値から描いた減衰曲線です．
| 任意の開始点から減衰曲線を複数回評価した場合，近似度が90%以上であれば，固有振動数と減衰比の平均値を表示するとともに，その散布図を描いて，評価のばらつきを知ることができます． 固有振動数は安定して評価されますが，減衰比は波形の状態によってばらつきが大きくなります． 同一の計測波形について，減衰振動曲線の解析結果を自動的に「減衰特性.csv」に保存します．（保存するフォルダは，FreeVibが保存されているフォルダです） EXCELなどで開いて，解析結果を考察することができます． 計測波形が変わると，解析結果は上書きされてしまいますが，名前を変えて保存しておくこともできます． 本ソフトは，Ｖｅｃｔｏｒにもフリーソフトとして登録しました． |
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