軽量アクティブマスダンパ(AMD)による多モード制振

複数の車体弾性振動モードを同時に制振する(多モード制振)手法として、小型で軽量なアクティブマスダンパ(AMD)を開発しました。これまでに、実車を対象とした試験を実施して複数の弾性振動モードによる車体振動を同時に低減できることを確認しています。

新幹線や在来線の特急、通勤形車両などの車種を問わず、複数の車体弾性振動モードが鉄道車両の乗り心地に影響を与えていることがわかってきました。そのような複数の車体弾性振動モードを同時に制振(多モード制振)する手法はこれまで検討例がほとんどありません。そこで車両振動研究室では、アクティブマスダンパ (AMD)を用いた多モード制振法の開発を行っています。

AMDはアクチュエータを用いておもり(振動体)を駆動し、その慣性反力により制振を行うもので、通常のパッシブな動吸振器に比べ、小型・軽量な装置で制振が可能、多モード制振への対応が容易、制振対象周波数を変更できるため様々な車両に適用可能、などの特徴があります。

既存のアクチュエータや数値解析による検討を基に、AMD装置を新規に製作しました(図1)。これを2台用い、実車を対象とした試験を実施して複数の弾性振動モードによる車体振動を同時に低減できることを確認しました(図2、図3)。2台のAMDと制御装置を合わせた質量は150kg程度であり、小型・軽量なシステムで車体の多モード制振を実現できることが示されました。

図1 製作した専用の小型・軽量AMD
図2 車両試験台における加振試験状況
図3 AMDによる制振効果(床中央における上下振動加速度PSD)

参考文献

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