動吸振器
フードダンパ(houdaille damper, houde damper)とは、質量と減衰器からなる動吸振器で、通常のものからばね要素を無くした構造が特徴である。ばねが無く固有振動数が存在しないため同調の必要がない利点がある。ただし、同調型の動吸振器よりも振動抑制の効果は小さい。回転機械のねじり振動の防止、プラント配管の振動抑制などに使用されている。元々は、下記のランチェスタダンパと同様、往復内燃機関クランクシャフト用のねじり振動低減用として考案されたものである。
同調液体ダンパ、あるいはスロッシングダンパ(tuned sloshing damper)とは、液体のスロッシング現象を利用して振動を抑制するもので、建物などの制振に利用される。スロッシングの固有振動数と建物の固有振動数を同調させることで効果を発揮する。スロッシングの固有振動数の固有振動数は、液体を入れる水槽の大きさ、水深などにより決定される。日本では、神奈川県横浜市の新横浜プリンスホテル、北海道函館市の五稜郭タワーなどで利用されている。
以下に、派生形も含めた動吸振器の種類を示す。ここでは、補助質量体により対象物の振動を抑制・吸収する装置を動吸振器の定義としているが、ばねのような復元力要素を持つもののみを動吸振器に分ける場合もある。
z o p t = α o p t 2 ( 1 − r o p t ) [ r o p t − ( 1 + μ ) α o p t 2 ] 2 r o p t [ ( 1 + μ ) 2 α o p t 2 − r o p t ] {\displaystyle z_{opt}={\sqrt {\frac {\alpha _{opt}^{2}(1-r_{opt})\left[r_{opt}-(1+\mu )\alpha _{opt}^{2}\right]}{2r_{opt}\left[(1+\mu )^{2}\alpha _{opt}^{2}-r_{opt}\right]}}}}
α o p t = r o p t ( 1 + 4 + 3 μ ) 3 ( 1 + μ ) 2 {\displaystyle \alpha _{opt}={\sqrt {\frac {r_{opt}(1+{\sqrt {4+3\mu }})}{3(1+\mu )^{2}}}}}
ここで、
z = c a 2 μ m m k m = α ζ a {\displaystyle z={\frac {c_{a}}{2\mu {\sqrt {m_{m}k_{m}}}}}=\alpha \zeta _{a}}
r o p t = 8 [ ( 4 + 3 μ ) 3 / 2 − μ ] 64 + 80 μ + 27 μ 2 {\displaystyle r_{opt}={\frac {8\left[(4+3\mu )^{3/2}-\mu \right]}{64+80\mu +27\mu ^{2}}}}