TOP各種ぶるる紹介マウスでぶるる≫1自由度系 強制振動実験
 
1自由度系 強制振動実験 ◇画面説明◇

△画像をクリックすることで、実験開始です。

①手動STARTボタン
これを押すと、手動での実験の開始です。

②倒立振り子
これが自由振動します。

③地盤
手動モードでは、これをマウスで左右にドラッグすることで倒立振り子を揺らすことができます。

④各種定数設定フィールド
スライドバーを動かすか、数値を直接打ち込んで、初期条件を決定します。振動中は各種定数を変更できません。

⑤兵庫県南部地震再現ボタン
兵庫県南部地震での地震動(JMA神戸波形)で地盤を自動的に揺らすことができます。

⑥経過時間
自由振動が始まってから経過した時間が表示されます。

⑦各種波形表示・非表示ボタン
加速度波形、速度波形、変位波形の表示・非表示を切り替えます。

⑧波形最大値ボタン
各種波形の最大値を切り替えます。波形が見にくい時に利用して下さい。振動中は変更できません。

⑨応答波形
倒立振り子の相対加速度相対速度相対変位が表示されます。

⑩地動波形(入力波形)
地面の絶対加速度絶対速度絶対変位が表示されます。

1自由度系 強制振動実験 ◇操作方法◇

①の各種定数設定フィールドで、2つの変数の値を決めます。

  • 減衰定数:揺れの収まり(減衰)の程度を表します。値が大きいほど、揺れがすぐに収まります。
    ※実際の建物の微振動における減衰定数は、鉄骨造で0.5~3%、鉄筋コンクリート造で2~7%くらいです。
  • 固有周期:振り子が一回揺れる時間のことです。すべての物にはそれぞれ異なった固有周期があります。

②のスタートボタンを押すと、手動で20秒間ゆすることができます。③の地盤をマウスで左右にドラッグすることで地震のように動かせます。
⑤の神戸ボタンを押すと、兵庫県南部地震での地震動で地盤が自動的に揺れ始めます。この間はマウスでのドラッグはできません。

⑩に地面の揺れが波形で表示されます。
⑪には振り子の揺れが波形で表示されます。
振動中は⑦の加速度速度変位ボタンを押すことで、それぞれの波形の表示の有無を変更できます。⑧の波形最大値ボタンは振動中には切り替えられません。振動前か、振動後20秒経過して実験終了した後のみ変更できます。

   
◇実験してみよう◇
  1. 兵庫県南部地震で大きく揺れるのは、固有周期がいくつくらいの時だろうか?
  2. ↑この時、地面に対して建物はどれくらい変形するのだろう?
  3. 減衰定数をいろいろ変えてみて、その効果を確認してみましょう。