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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:ランダム 振動耐久試験 の設定値)

JIS E 4031のランダム振動試験の値の表現方法について

2023/10/18 15:43

このQ&Aのポイント
  • JIS E 4031の規格書にあるランダム振動試験パターンの設定値について質問があります。
  • ASDレベルの記述中にある±3[db]が、すべて10Logで表現されていると解釈しても正しいでしょうか。
  • また、一般の振動試験機は10Logで表現されているのでしょうか。もし20Logの場合はどのように対応すればよいでしょうか。
※ 以下は、質問の原文です

ランダム 振動耐久試験 の設定値

2011/05/29 23:51

JIS E 4031 の規格書[JISホームページのJIS検索E4031のPDFファイル閲覧]にある試験パターン(表1,2,3・・)について質問させていただきます。
ASD又は(PSD)レベル(rms^2)^2/Hz についての記述の中に “許容値±3[db] (0.5~2)” と言う説明が有ると思います。

質問1.
  この±3[db]が それぞれ0.5と2と言う事は、JISのランダム振動試験の値dbは すべて10Logで表現されていると解釈いたしますが、間違い有りませんでしょうか。

質問2.
db(decibel) のbel と言う単位は力の比を表すと聞きますので、特別な理由が無い限り これらは全て 20Logで ±3[db] ならば(0.7~1.4)で表現すべきものと思っていました。
10Logで表す理由はJISがASDで試験パターンを表現している事と間係が有るのでしょうか ? その辺りの理由が詳しく知りたくて質問させていただきました。

又、一般に世の中の振動試験機は10Logで表現しているものでしょうか ? もし20Logの振動試験機が有った場合はどの様に整合すればよろしいですか ? 振動試験に付いて、まだ駆け出しですので初心者としてご説明宜しく御願い申し上げます。

kazu_i 様・・やっと巡り合えた関係者様、有難うございます。
質問1.の ±3[db]が それぞれ0.5と2になる事は承知しておりますが、質問点はJIS振動耐久試験のASD値の許容値である±3デシベルは10倍のLog即ち(電圧値の比)で表されている事への疑問です。
ASDまたはPSDはパワースペクトラルデンシテイ、ですから電力の入出力の比、20倍のLog即ち(電力値の比)で表されるべきではないか ?
ここで何故JISでは(電圧値の比)で表現するのか??ミスプリントかJIS側の勘違いか? と言う質問です。

質問2.の10LogVout/Vin=3(db)においてVout/Vin=10^0.3=2(電圧値の比)
10LogVout/Vin=-3(db)においてVout/Vin=10^-0.3=0.5(電圧値の比)

および20LogVout/Vin=3(db)においてVout/Vin=10^0.15=1.4(電力値の比)
20LogVout/Vin=-3(db)においてVout/Vin=10^-0.15=0.7(電力値の比)

は承知しておりますが、、私なりの物理的解釈ではPSD/ASD(パワー)と書いているにも拘らず、JISのランダム耐久試験では何故10Log(電圧値の比)で表すのか具体的な理由が知りたい。
と言う事と、一般的に耐久試験機ではどちらで解釈、定義しているのか知りたいのです。(ここが曖昧では試験にならない)

どうぞ宜しくお願い申し上げます。

> デシベルはパワー比が基準になっていて、それを電圧(振幅)比に変換すると
G=10LOG(P2/P1)=10LOG(V2/V1)^2
=20LOG(V2/V1)

これまでの私の疑問、Power比を謳って置きながら何故10Logか ?
ですが、この場合の私のPSD(ASD)への解釈が浅かったようです。
加速度は電圧値として取り出される値ではあるものの、あくまでもASDのディメンジョンは(m/s^2)^2/Hzで加速度の自乗の確率密度と言う計算されたPowerとして与えられている事に意識が希薄でした。
よってこれは始めから10Log(P2/P1)で考えると解釈いたします。

kazu_i 様は 経験者と言う事で、もう一つお聞きいたします。
伝達関数を導くために、加振部に基準点を設定しますが、具体的にはこれをどう表現すれば良いのでしょうか ?
つまり、報告書に明示するためには図面などが必要かそれとも言葉でよいのか計算式で済むのか、、いずれにしてもその実態は加振機の内部に有ると思われるのでメーカーへの資料請求等が必要でしょうか ?
或いは基準点の表現方法で適切な方法があればご教示願いたいと思います。
  伝達関数の検出に関する応答測定点は任意に定めて加速度計の位置を図示すればよいので問題はありませんが、加振機内部に関しては漠然としていて具体的説明方法が思い浮かびません。

どうぞ宜しく御願い致します。

回答 (1件中 1~1件目)

2011/05/30 05:21
回答No.1

質問1.10Log0.5,10Log2を計算すると0.5、2になります。

質問2.
振動の評価はエネルギーで行うので、振幅との互換性を持たせるため、10Log、20Logと使い分けしているようです。
「10Logと20Logの違い」で検索してみて下さい。

訂正します。
誤:10Log0.5,10Log2を計算すると0.5、2になります。

正:10Log0.5,10Log2を計算すると-3、3になります。

JISは見ていませんので、詳細は分かりませんが、ネットで調べるとデシベルはパワー比が基準になっていて、それを電圧(振幅)比に変換すると
G=10LOG(P2/P1)=10LOG(V2/V1)^2=20LOG(V2/V1)
になるようです。

>伝達関数を導くために、加振部に基準点を設定しますが、具体的にはこれをどう表現すれば良いのでしょうか ?
当初の質問から、逸脱したように思います。実験モード解析に関することと
思いますが、まず、「実験モード解析、測定ポイント、精度」検索して見て下さい。

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