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2012年8月 1日 (水)

振動のお話

1週間の成果

前回の記事から丁度1週間ですね。
とりあえずお勉強してみました。
とは言っても、本業の実験の待ち時間に勉強しただけですので、なんとも・・・まだまだです。

今どのくらいかと言うと、衝撃応答がよくわかってなくて、多自由度系の振動もまだ無理ぽ、って感じのあたりです。モードとかもわかってません。レイリー減衰とか意味不明。
そんな糞状態でなんで記事書くの?と言うと、なんかこういう一里塚っぽいのって後で自分が見直すと楽しいからです。自分のためっす。

さて、とりあえず振動の話をしましょう。
ロードフレームは感覚的にも実験的にもよー振動します。とりあえずフレームはバネ定数kの弾性体として良いんじゃないでしょうか。
それから人が乗ります。フレーム重量もありますが、とりあえずそっちは無視して質量mがぽーんと乗っかってる、そういうことにします。そっからの変位をx(t)としときましょう。
それからカーボンフレームだと減衰の原因は摩擦抵抗になっちゃうかもしれませんが、とりあえず一貫して粘性抵抗だとします。係数をcとして、抵抗値は速度比例にします。

運動方程式を
mx''(t)+cx'(t)+kx(t)=0 ・・・①
としちゃいます。

もうわかる人はわかると思いますが、粘性減衰自由振動でも考えようかしら、と思いまして。

ほんでもって、そもそも路面形状というのは、2つの場合の重ね合わせかなぁと思いまして。
すなわち、_/~~~と~~~\_かなぁって。高さは様々あるでしょうけど、とりあえず任意の高さに「上げられる」か「落とされる」かの複合じゃないのかと思いまして。
そうなると衝撃応答を考えることになりそうですが、どうせ同じ曲線を見ることになるのでそういうことは考えず、とりあえず自由振動を誘発する事態が起きた、ということにします。初期値は上げられて(or落っこちて)衝撃が加わる直前のものにしたらいいのかな?まぁてきとーに。

そっから①を慣例的に解いて一般解
x(t)=X*exp(-αt)*sin(ωt-p) ・・・②
を得たことにしましょう。(この導出過程を勉強したりしてて時間が掛かったw強制振動の方とかね)

振動のことを全然勉強してない人でも②は何となくわかると思います。x(t)はexpで振幅が小さくなっていくsinカーブってことです。イメージしやすいですよね。

ここで
α=c/2m ・・・③
だったりします。

さらに、
ω=[(4mk-c^2)^1/2]/2m ・・・④
だったりします。

③、④も直感的にわかりやすいと思います。減衰力が大きいor質量が大きいと、収束が早い。減衰力が大きいor質量が小さいorバネ定数が小さいと、振動周期が長い。直感通りですね。


さて、ここからです。

人間は「このフレームは振動吸収が良いなぁ」と思った時、それは「振動収束が早い」ことを感じ取ったと仮定しましょう。もちろん、「振動周期が長い」も感じ取るかもしれません。前者の方がセンシティビティが上かもしれません。

そして、フレームの剛性はkに反映されるとしましょう。cは内部欠損に。仮に質量は一定だとしましょう。(フレーム重量の差はセンシティビティの誤差範囲ってことで一つ)

これを先ほどの③、④の解釈に代入してやると、「内部欠損が大きいor剛性が低い」と「このフレームは振動吸収が良いなぁ」と思う、ってことになります。

うわわ、そんだけかい・・・ってな結果。
でもこの前提条件(式への当てはめ)だとそうなっちゃいます。たぶん前提条件がダメなんじゃないですかねぇ。詰まらん結果です。
でもこれ、素材別に当て嵌めてもほぼ整合的になっちゃうんですよね。でも、ほぼです。ほぼ。

なんだかなぁ・・・という感じ。
「過減衰は考えないのか」と言われると、考えません、と答えます。これは斉藤・千葉(1998)のデータによる判断です。

斉藤・千葉(1998)では50~80kgの人がカーボンフレームと鉄フレームに乗り、荒川CRを25kphで走った時の振動特性を報告しています。
フーリエ変換すると1次&2次の固有振動数あたりで大きな振動が出てくるそうな。まだしっかり読んでないけど、ちゃんと振動しとると思うんですよねぇ。

ただ、鳥越(2011)でもそうですが、「素材とか振動に関係無くね!?」みたいな感じになってます。
なんともなぁ・・・じゃあ私達は何を感じ取ってるのか。タイヤとサドルの性能?(笑)
いやいや、明らかにフレーム特性が出るはずなんですよね。確かにカーボンとクロモリでの違いなんてのはなかなか難しいですが、とは言え、やっぱり振動吸収が良いなぁと思うフレームとそうでないのがあります。その他を同一条件としてもね。

私はこれ、剛性やないかなぁと思うんです。つまり前回の記事と同じことを言うハメになっちゃうんですが・・・
そもそも振動吸収性って振動を見てないんやないかなぁと。

斉藤・千葉(1998)によれば、「振動」の主な周波数帯は10~50Hzとのこと。「えぇ~?」って思いません?30Hzとか40Hzって感じ取れるの?って。

インプレなんかを聞くと、「ガタガタする」とか言うじゃないですか。私自身も「突き上げがキツイしガッタガタするわぁ」とか思うわけで。30Hzって「ガタガタ」じゃなくて「ブィーーーーー」とか、頑張っても「カカカカッカカ」とかそんなんですよね多分。10Hzとかでも怪しいと思うんですけど、多分我々はその振動を振動吸収性と結びつけてないと思うんですよねぇ。(これって翌日に残る疲れとかに関係しないかしら?とか思ってるなう)

※ハイパーびっくりんぐ追記:ここに鍵があるそうな。人間が感じ取る振動・・・実はここにある事実が。しっかり勉強したら追記します。

ここで最初の条件設定の段差設定を思い出すと、これって単にこの段差の変位を感じ取ってるだけじゃないの?とか思っちゃいますよね。
タイヤとサドルで粗方取っちゃうでしょうけど、人間の慣性を突き破っちゃうレベルの変位はもちろんあって、そのうちの何割かをフレーム変形が担う、と。
そうするとやっぱり剛性なんじゃないかなぁ。・・・とか思っちゃったりして。前回の記事と全く同じことを言ってますが、過程が違うので許してくらはい。

だから「おっ、このフレームは振動吸収性が良いなぁ!」じゃなくて、「おっ、このフレームはSS管及びTT管の伸長方向並びにCS管及びSPの管伸直交方向の断面二次モーメントと縦弾性係数の積の積分値が小さいなぁ!」とか言うべきなのかなぁ・・・

わざと難しく言ったのは認めたくなかったから。だってこれ、単純訳したら「縦剛性低いっすね」になっちゃう。ぐぬぬ。いや私が言い出したんですが。なんだか俗っぽいじゃないですか。

なんとも悔しいのでもうちょっと勉強します。個人的には、斉藤・千葉(1998)のフーリエ変換図にヒントがあるような気がしてならないんですが、なにせ離散フーリエとかウィンドウ関数とかパワースペクトルとか勉強してないもんで。
それからやっぱモードやら多自由度系のことは考えないといけないですよね。それから今は単純にフレームをバネに近似してますが、それがそもそも近似出来てないとか。FEMでどうにかなりませんかこのあたり。

ま、とりあえず一里塚的な記事ということで今日はここまで。

ではまた。

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05.ロード考」カテゴリの記事

コメント

どもども
久しぶりに面白い(というか、僕の専攻してた分野と関係がある)記事なのでコメントをw。

・振動数のHzの話
僕も以前から不思議に思ってました。通常、自転車で発生すると考えられる振動は人間が知覚することが出来ないレベルの周波数だと考えています。でも、人間は確実に体感出来る。これ、共振(というか振動の合成)かな?と思ってます。
物理自体、苦手なので用語が出てこないんですが、波形を2つ重ねると合成波形になるじゃん?で、新しく出来る振動の周波数って減るじゃん?の繰り返しで人間が感知出来るレベルの振動になるんかな〜と。
あとは、僕が以前人間を電池として見るって記事をブログに書いたんだけど、人間を一つの金属として見ても面白いかもしれない。疲労が蓄積されていって、見えない所にたまった疲労である地点から突然疲労が露見するってイメージ。
もう一つは人間がそういった振動の中から自分が不快に感じる強さだけを抜き取って感じてるから、見かけの振動数が減るって考えもあると思う。こういう研究、自分も凄く関与してみたい範囲ですw。

・おっ、このフレームはSS管及びTT管の伸長方向並びにCS管及びSPの管伸直交方向の断面二次モーメントと縦弾性係数の積の積分値が小さいなぁ!
これ、吹いたwww。僕が前から言ってることと完全に一致してる。理屈っぽく言うとこうなるのか…と素朴に感動しました。
以前、Domaneの分析記事をアップしたんだけど、乗り心地に関しては如何に縦剛性をコントロールするか…だと思ってる。最近のトレンドはトータルの縦剛性は落としつつも、ネジレ剛性を高くして推進力を得る為、意図的に弱い点を作って乗り心地を良くする(ONDAとかスペシャのパヴェとか)ことだね。それを考えると帰納法になるけど、縦剛性が乗り心地に影響するって結論になるかと。
個人的な専門分野(だったとこ)から考えると、剛体と弾性体の組み合わせが重要だったりする。例として適切であるか解らないけど、高層建築や橋なんかはそんな感じ。ストラクチャー自体は強く、でも一部を意図的に弱くしてバランスを取ってる。
この辺り、僕がフレーム作るときは表層1枚が凄く重要。って言ってるエビデンスが含まれてるんだけどねw。

と、色々書いてみた。ツッコミがあったらよろしく。俺も議論したい話題だね。

いよいよ難しいあたりに入ってきましたなww

カステさんの考える「振動」という問題、いわゆるクルマの設計屋さんが言うところのNVH; Noise, Vibration, Harshness のV+Hになると思われるんですが。

このVとHの切り分け、これが計測屋さんに聞くとなかなか一筋縄ではいかない問題らしいです。
以前、某独逸車メーカーの開発の人に聞いた事があるんですが単純に周波数で切り分けちゃうと人間の感覚とは乖離するとかなんとか。
結局、人間が何をVと感じ何をHと感じるかの問題なんだと思うんですがね。

さらに難しいのが、クルマではサスペンションの上にシャシーが乗っかる減衰系+ほぼ剛体って構造なのに対して、ほとんどのロードバイクではフレームはほぼ剛体で明確な減衰系が無いためにVとHの切り分けが非常に困難だと思われます。

なんとなく、あくまで個人の経験に基づく感想としては、自転車でのハーシュネスって突き上げの加速度の立ち上がりよりも収束に差があるような気がするんですが、どうですかね。

oh
何言ってるか理解できない…

今乗ってるモデルは衝撃吸収性が良いと言われ、段差を走ってもサスペンションがあるような感じで衝撃を全く感じないっとか言われましたが、実際乗ってみるとそこまで差がないと言うか…事前知識があるから何となく良い気はしますが、塗装を塗りつぶして乗り比べとかやると分からないと思います(;´∀`)ただ走行後の疲れは全然違うんですよね

仮に人間が感じ取れない振動?周波数?があるとして、それが連続で続いた場合、普通に考えると疲れは溜まりますよね。

振動吸収性が良い、乗り心地が良いみたいなのはどうでも良いのですが、最終的に疲れにくいか否かが判断出来るようなファクターが見つからないかな~と思います。

振動吸収性が良い=疲れにくい、と言うのが分かれば、縦剛性が低ければ良いと言う事になるようなので、それはそれで勝負が早いですし(´∀`)どう言う結論が出るのか楽しみです

某都内有名店でTIMEのカーボンフォークを音叉のように打撃して見せてもらったのですが、
明らかに他社と比べて、振動の収束が速かったです。
TIME、LOOK他実演を見せていただきましたが、TIME、LOOKその他の順で振動の減衰が速かったです。

現在 TIMEのRXRSに乗っていますが、明確な段差の振動(衝撃)は他社と大差無い様に感じますが、
同じアッセンブリーのBianchiの入門ロードに乗ると高速時の微振動が小さいように感じます(プラシーボ?)

いずれにしても、貧脚の自分には振動特性は、タイヤの空気圧のなどに寄る所のほうが大きく感じますが、
これがプロの方になると違ってくるのかな~と思っています(RXRSは猫に小判なのか・・・orz)

藤原くん

>でも、人間は確実に体感出来る。これ、共振(というか振動の合成)かな?
これエムズゥその他が面白いこと言ってたよね。今色々調べてるけど、なかなか面白い。合成波の話も含めて。

>ある地点から突然疲労が露見するってイメージ
うーん、これ気になるよねぇ。閾値を持つって話だよね。この場合、そもそも疲労って何だ、っていう話になっちゃうからアレだけど。人間を勉強し出すとキリ無いね。これだから人間って嫌なんだ。

とにかく、このあたりは自動車工学に詳しいらしいし、お勉強だねぇ。軽く調べた感じだと鉄道工学(?)もこんな話やってたよ。むしろ鉄道の方が色々な論文があるなぁ、というイメージ。自動車はあんまり引っかからなかった・・・

>縦剛性が乗り心地に影響するって結論
結局そういう話しになっちゃうんだよねぇ・・・ものっすごく感覚的というか、素人的というか。ま、エムズゥのあの話が拡張されればもっと深いところに行けそうだけど。

しかしこう考えると、フレーム設計ってアホほど楽な気がしてくるのよね。縦弱くして横と捻りを強くすれば良いんだし。縦と横はそれぞれの二次モーメント考えて、捻りは二次極モーメント。大変単純な気がするんだけど、そうじゃないってところを見ると・・・たぶん縦剛性って乗り心地だけにかかるファクターじゃないんだろうね。
(藤原くんの言う、「一部だけ意図的に弱く」ってのもドマンみたいにするしか無い、と解釈するとこの論と整合的)

最近ずっとFEMが~とか言ってるけど、実はこれを確かめたかったのよね。縦剛性がどれほど駆動に影響するか。これ大事だと思うんだよねぇ~ 振動とか抜きで考えた時の話だけど。単純にフレーム設計としてね。もちろんそこに落とし穴があって、+αで振動特性の方まで考えるとなると相互作用で面倒なことになりそうなんだけど。
減衰自由振動で記述した時を考えても、振動ってのはたぶん横剛性まで持っていく。系の記述を剛性kで済ましちゃってるけど、たぶんこのあたりに落とし穴があるなぁって。

色々な方面から、もうちょっと勉強したいねぇこれ。

nana-cさん

>結局、人間が何をVと感じ何をHと感じるかの問題
これですよねぇ、結局キーは人間やと思います。困ったちゃんです。一応そのあたり面白い情報が車の世界から舞い込んできてるので、ソース取ったらまた記事にしようかとは思っています。

>ロードバイクではフレームはほぼ剛体で明確な減衰系が無いためにVとHの切り分けが非常に困難
うーん、ロードバイクにVってあるんですかね?(笑)
私の感覚ですけど、ロードバイクって100%がハーシュネスだと思っちゃうんですが。ロードバイクにおけるVはたぶんペダリングによる振動ですけど、それってセンサーである人間自体が出力してるものですし・・・
もしそれも関連するとなると、確かにVとHの切り分けは困難そうですね。だってペダリング出力って3Hz前後になっちゃって、人間の共振周波数とほぼ被っちゃうし・・・

>自転車でのハーシュネスって突き上げの加速度の立ち上がりよりも収束に差があるような
うーむむむ、これはまた難しい。フレーム剛性って観点から見ちゃうと、どちらも有意に(むしろ前者が有意に)見えちゃうんですが、なにせセンサーが人間ですからねぇ・・・どっちなんだろう。収束が有意って結論だと、私の論がちょっぴり変わってきちゃうし、うーん・・・

tatさん

高校卒業して以来まったく数学をやってなかった私でも1週間で理解できる内容です、高校数学までしっかり履修していれば難しい話では無いですよ。
たぶんこうやって文字で書いてるからわかりにくいんだと思いますが、記事中の数式は紙に書くとわかりやすいです。紙に書くとなんとも単純な式ですし、その式を眺めながら私の解釈を読むと理解しやすいかと思います。

高校数学を履修していないなら・・・微分とかを勉強すれば、たぶん数週間で理解できますよ。いずれにせよ、是非勉強してみてください、面白い話なので。

kazuさん

>普通に考えると疲れは溜まりますよね
ここが最大の問題なんですよねぇ~w
藤原くんへのレスにも書きましたが、人間の疲労はどういう機序で貯まるのか。これが大事やと思います。一般に乳酸が~などと言われますが、振動で乳酸生成するなんてことは無いと思いますし・・・いや、わかりませんけど。

なんだかんだで、結局また人間の話なんですよね。楕円の記事でも色々書きましたが、とにかく人間です。ほんとこの人間というのは・・・私は嫌いです。

名無しさん

そのお店、わかってますね(笑)
私の工房にも、来客用としてtimeフォークと鉄フォークを置いています。びっくりするくらい違いますよね。色んなフォークを叩いてまわりましたが、いまだにtimeフォークよりも良いものに出会ってません。あれは科学的に何が起こってるんでしょうかね。アラミドを表層一枚巻いてますが、あれだけでああなるとは考えにくいですし。うーん、謎。

私はRXRに乗ったことがあります。RXRSとたぶん似たようなものでしょう。
私の感想ですと、他社フレームと全く違います。振動吸収もトンデモナイものでしたが、何と言ってもあのトラクション・・・あの鬼のようなトラクションは他に無いですよ。さすがに感動しちゃいました。
色々なフレームに乗ってきましたが、いまだにあのフレームのトラクションを超えるものに出会ってません。とにかく衝撃的で感動的でした。あの脳みそにバーーン!と刻まれるような強烈な印象を作る、それが私の自作フレームの最終的な目標です。

>振動特性は、タイヤの空気圧のなどに寄る所のほうが大きく感じ
これは大いにあると思います(笑)
あとはサドルのクッション性とかフィット性とか。とにかくタイヤによるところは凄まじく大きいでしょうね。あるブラインドテストの結果ですと、様々なパーツの差異のうち、人間が最も感じ取ってしまうのはタイヤの差異だったそうな。ホイールやらよりタイヤが大事だそうで。

ま、でもそれじゃ楽しくないので、私は一応タイヤは無視する方向で論を練っております。

えっとですねえ、古くなったザラザラの路面から敷いたばかりのツルンとしたアスファルトに入ると楽になる、あれはバイブレーションの範囲じゃないでしょうか?
とすると、古い路面に開いた穴ふさぎに簡易舗装のパッチを敷く。 アスファルトは新しいんでツルンだけどならし機で叩くだけなんで平滑でなく、バイクで走るとわさわさと揺られる。 これがハーシュネスで、どっちを走るか選ぶのは人次第。
えらく簡単に例えてしまいましたがw

DENZIさん

えっと、バイブレーションとハーシュネスってそういう捉え方なんですか?なんだか私の意見はちょっとズレてるなと思ってたんですけど、確かにこの捉え方だと違う。

私が勉強した限りでは、バイブレーションとはエンジン等による振動、ハーシュネスとは路面などからの振動、という風に認識していたのですが。
ザラザラの路面でガタガタなるにせよ、わさわさと揺られるにせよ、どちらも周期や角加速度が違うだけで、同じ「振動」ですよね?

もしかしてバイブレーションとは、ハーシュネスに比べ比較的振動周期の短い、もしくは角加速度が大きい振動、っていう定義なんでしょうか?
そういう定義だとするとお二方(nana-cさんDENZIさん)の意見は筋が通りますが、そういうことで良いんでしょうか。

(なんだか私が勉強した定義と違うけども)

なんか色々混じってるような気がするので確実なことだけ。

まず人間が感知できる周波数領域とかありますが、人間が感知するのは周波数ではなく、振幅の大きさです。
周波数が低かろうと高かろうと振幅がデカければ感知できるし、小さければ感知できません。
100kHzくらいでも余裕で分かります。

もう一つ。
振動という言葉が二つの意味で使われていると思います。
強制振動の方程式にあるようなkで規定される、保存量、つまりエネルギーの損失が無い現象と、路面からの突き上げといった、ワンストロークでダンピング(減衰)、エネルギーのロスを伴う変位の繰り返し現象の二つです。

またkは物質の振動の起こしやすさを表すパラメータでもあります。例えば10のエネルギーを加えたときに、どれくらいの「振幅」の振動が起きるか、というのはこのkでおおまかに決まります。

E=kx^2/2

x=ルート(2E/k)

kが小さいほど、同じエネルギーをもらった時の「振幅」は大きくなります。
ちなみにこのkは原子間力とか分子間力、つまり材質で決まります。分子間の束縛力の強さとかで変わります。
ここで減衰はありません。減衰を考慮しなくても、材質によって発生する振幅のデカさが変化します。

あと人間が感知する振動というのは複数の周波数成分の合成です。ちなみに異なる周波数を合成しても周波数は下がりません。
例えば地面の凸凹で発生するワンストロークの衝撃というのはかなり色々な成分を含んでいます。
沢山の周波数成分があるほど、とんがっていきます。全周波数成分を均等に含むとデルタ関数になります。
まあ実際の衝撃は周波数成分毎に大きさとかが違うので有限の幅を持ちます。

あ、こっからは不確実な話。
で、この色んな周波数を含んだ状態がインパルスなわけですよね、多分。
ここで高周波について考えます。
スパーんと立ち上がったインパルス。このスパーン部分は高周波成分です。
何らかの要因で高周波成分をある程度消すとします。
するとこのスパーンと立ち上がった部分は無くなりゆるーんと衝撃が立ち上がります。
|←こんなんが、/←こんな感じに。
でえ、この高周波成分の減少がどういう時に起きるかというと、素材のkがでかいと起きます。

kがデカい→振幅小さい→高周波成分相対的に減る→インパルスのたちあがりが滑らかになる。

ここまでで、ゴムとかみたいな、減衰を伴う変位によって、衝撃を和らげる、以外の理由で、衝撃を受けたときの感じ方がなんか違う理由を強引に説明してみました。

衝撃の発生、収束時の差は材質によって、インパルスの形が異なるから、なのかな。

以上は超微小領域での分子間の振動とかの知識(固体物理(熱とかあのへん))と最近お勉強した電気系の知識を混ぜ合わせて作ったものです。自転車のオーダーで成り立つかどうかはわかんね。

ありゃりゃ、やっちゃったか、オイラw
ええそうなんです、>もしかしてバイブレーションとは、ハーシュネスに比べ比較的振動周期の短い、もしくは角加速度が大きい振動、っていう定義なんでしょうか?
だと思い込んでましたずーっと。

ゴトゴン、がH。 ブルブルブル、がV。 ジーン、がNだと。

>私が勉強した限りでは、バイブレーションとはエンジン等による振動、ハーシュネスとは路面などからの振動、という風に認識していたのですが。
じゃあNは何だ?とか勝手に思って、加振源での違いより周波数なんだろうとずーっと昔からwww

カステさんがそう捉えた上での話しならわかります、違和感ないですね。
いやー、コメント書きながら、「ハーシュネス殺すって、フルサスでないと無理でね? 何か根底での齟齬があるみたい・・・・・」とか思ったりしましたが・・・・・送っちゃった(バカ)

あ、そもそもNVHとは何ぞや、とかの論議はやめましょうね、荒れるから各自で自習(爆弾落とした本人が言うことかw)

やぶもとさん

>人間が感知するのは周波数ではなく、振幅の大きさ
言われてみればそういう気が・・w なるほど、そう考えると周波数よりパワースペクトルの方を見た方が良いのかな・・?ふむむ、そうすると千葉さんの論文が途端に面白くなってきます。

>ワンストロークでダンピング(減衰)、エネルギーのロスを伴う変位の繰り返し現象
ナイスご指摘。たぶんロードってこっちが優勢じゃないのかなぁとか思うわけですが、こちらについてはどう考えて良いものやら・・・
>減衰を考慮しなくても、材質によって発生する振幅のデカさが変化します。
ということで、kを考えれば良いの・・かな・・?

それから、
>例えば地面の凸凹で発生するワンストロークの衝撃というのはかなり色々な成分を含んでいます。
というのが新鮮。なるほどなるほど、と。単一周波数でパーンと立ち上がるデルタ関数になるかと思ってましたが、よくよく考えてみるとタシカーニ。

追記:「高周波が消えてインパルスがなだらかになるのがイメージできない」とTwitterで言ってたと思いますが、実際にやってみたらガチでそうなりました。http://twitpic.com/ag2l0s すげぇっす!

>この高周波成分の減少がどういう時に起きるかというと、素材のkがでかいと起きます
なんだってキバヤシー!状態ですが、ほほう、そうなんですか。まぁ、イメージ出来なくもないですね確かに。

とりあえず物質のkが大事って雰囲気がありますね。このkは
>原子間力とか分子間力、つまり材質で決まります。分子間の束縛力の強さとかで変わります
とのことですが、もっとマクロなところで変化したりはしないんですかね?
例えば、記事中の私の意見だと剛性(つまり構造的なものを含む)とか、そういったところの変化が、このミクロな変化を駆逐したりとか・・しないのかな、と。
どうも自転車を考える時は「単位あたりの」ことを考えるとドツボにハマるような・・・構造が左右するファクターがいっぱいありそうな予感が。

しかしインパルス応答のお話は大変興味深いですね。原因はともあれ、現象としては考えるべきで、高周波を消したインパルスの立ち上がりなんて凄くわくわくします。
まだ頭ン中が混乱してる状態なんでアレですが、これはじっくり考えていきたいですね。

コメントありがとうございました!

DENZIさん

やっぱ食い違いがあったみたいですねw なんかおかしいなぁ~って思ってたんですよw

ま、
>あ、そもそもNVHとは何ぞや、とかの論議はやめましょうね
というのが大変ごもっともな意見です。(ちょっとだけ言っておきますと、私の解釈も半分正解半分間違いって感じみたいですw)
とりあえずNVHはこのあたりで、ということで。

とは言え、NVHの考えを知れたのはコメントのお陰です。これは多分派生しますから、私にとっては大変有用でした。(論文検索が楽になりましたw)
というわけで、感謝を。ありがとうございます。

工学系出身ですが、知識が浅薄で感覚的かつ定性的な書き込みなので、匿名でコメントさせて頂きます。

自転車の振動についてですが、
路面から伝わる振動自体はパルスとして入力されるものが中心となりますので、幅のある
スペクトル帯域を持っていると考えられます。
この振動がタイヤを介して自転車に伝わる段階で、ゴムにより高周波帯域はほぼカットされます。
中~低周波域についても減衰およびスペクトル変換が起こります。

こうして自転車に伝わった振動は最終的に何によって減衰しているのか?おそらく乗り手が
担っている、つまり人体そのものがダンパーとして作用していると考えられます。人体は複雑な
複合構造ですから、ほぼすべてのスペクトルに対してダンパーとして働きます。

フレームはタイヤを介して伝わってきた振動をさらに減衰し、スペクトル変換して人体に伝達します。
この人体に伝わった振動が人体のどの部位、構造により減衰されるかが「疲労」に関係している
と思われます。
例えばですが、間接組織で減衰しやすいスペクトルを持った振動が伝われば間接へのダメージに
つながります。

材料の減衰能だけではアルミ>クロモリとなるのに、実際にはクロモリが乗り心地良く、疲労が少ない
のは、クロモリの方が人体を疲労させる、または不快に感じるスペクトルを伝えにくいということでは
ないかと思います。

長文かつ駄文失礼しました。

匿名さん

ご意見ありがとうございます。大変参考になります。

やはり上のやぶもとさんと同じく、高周波は切られちゃう、という方向でお考えのようですね。感覚的には私もそう思うんですが、ゴムみたいなもんってのは高周波側から殺しちゃう、みたいな性質(というか何かしらの式)があるんですかね・・・?感覚的には大変理解しやすいんですが・・・

ちなみに高周波をどの程度と考えるかにもよりますが、実走実験では確かに50Hz以上の高周波が死んでるようなデータがあります(フレームの2箇所から吸い取ってます)。100Hzにもなればほとんどパワースペクトルが無い状態です。

>人体そのものがダンパーとして作用
私も似たようなことを考えています。私はダンパーというより、単にフレームと同じ構造体・・というか弾性体として人間を見ています。まぁつまりダンパーですが。
人間の場合、部位によって共振振動数が違うようですし、体勢や振動方向によっても違うようですね。主に5Hz以下に収まるようですが。

>例えばですが、間接組織で減衰しやすいスペクトルを持った振動が伝われば間接へのダメージに
なるほどなるほど。確かに感覚的には納得できますね。
あー・・そうすると上のことも考えると各部位における疲労具合なんてのも、もしかしたらわかる・・・かも?

>クロモリの方が不快に感じるスペクトルを伝えにくいということではないか
これデータがあると嬉しいんですけどねぇw
千葉さんが出してるデータってカーボンとクロモリなんですよねw うーん、、でもよく見るとですね、クロモリよりカーボンの方がパワースペクトルのピークが高周波側にシフトしてるんですよ。
アルミのデータも取ってみると、この二つとはまた違ったずれ方をするピークが出るかもしれないですね。
それから、ピークの出方も違ったりして。クロモリよりカーボンの方がブロードなピークを出すんですよねぇ。ここらへんに何かあるんじゃないかなぁ~とか思ってたりして。
人間側で吸い取ったデータが欲しいところですねぇ~

いずれにせよ、疲労に関係する考察の一つとして参考にさせて頂きます。ありがとうございます。

めっちゃ面白い話がwwww

勉強になります(._.)ありがとうございます。

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