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早稲田大学エクステンションセンター 2025年度 夏期講座のご案内

いつもご覧くださり、ありがとうございます。昨年に引き続き、早稲田大学エクステンションセンター様の夏期講座のひとつとして、「零戦の振動」に関するお話をさせていただくこととなりましたので、僭越ながらご紹介させていただきます。

当センター様は、1981年の発足から40年以上にわたり公開講座を広く一般に提供なさってこられた由緒ある教育機関で、そのような貴重な学びの場において夏期講座に携わらせていただけることになり、とてもありがたく思っております。

講座は7月2日から8月6日までの週1回、全6回で構成されています。開催場所は早稲田大学様の早稲田キャンパス(東京都新宿区)になります。

零戦の開発を通して成し遂げられた日本の技術革新について、少しでも多くの方々にお伝えできるよう、さまざまな工夫を織り込んでご紹介させていただく所存です。2025年度は「紫電改(シデンカイ)」に搭載された「誉(ホマレ)」エンジンにも触れ、当時の技術に関する見識をより深めていただけるよう構成しました。もしご関心がおありでしたら、お手数ではございますが早稲田大学エクステンションセンター様の開催概要ページをご覧いただけましたら幸いです。

#1 / 2025年7月2日(水)10:40~12:10 / 零戦の機体振動

#2 / 2025年7月9日(水)10:40~12:10 / 振動の基本事項

#3 / 2025年7月16日(水)10:40~12:10 / 技術革新

#4 / 2025年7月23日(水)10:40~12:10 / 零戦と雷電のエンジン・プロペラ振動

#5 / 2025年7月30日(水)10:40~12:10 / エンジン振動の基本事項

#6 / 2025年8月6日(水)10:40~12:10 / 雷電のエンジン・プロペラ振動と歴史への影響

講師ご挨拶

参考画像 / 零戦21型 / ハーフスケルトンモデル / ディアゴスティーニ社製

零戦の振動 – 機体振動のメカニズム

先日の土曜日(5月31日)に東京で標記内容に関するお話をさせていただきました。今回は、国家資格を取得され、各方面でご活躍なさっているプロフェッショナルエンジニアの団体で講演させていただいたのですが、そこはやはり第一線の方々、日ごろお持ちになっている技術課題と照らし合わせた真剣なご意見・ご質問をいただき、私自身たいへん勉強になりました。中でも自らの勉強不足を痛感しましたのが「構造物の熱処理」です。帰路、ご質問を思い出しながらふと思ったのですが、技術というのはまだまだ可能性があるということ、そして、その可能性をひきだしてくれるテクニカルディスカッションの意義をしみじみ感じた一日でもありました。ご聴講いただきました皆様、その節は本当にありがとうございました。

画像:零戦21型 / ハーフスケルトンモデル / ディアゴスティーニ社製」

固有モード計測(ハンマリング試験)における加速度センサー質量の影響(共振周波数の変化)

ハンマリング試験により固有モードを抽出する場合、はじめの一歩となるのが伝達関数の計測です。この伝達関数のピーク周波数から固有モードを抽出しますが、明瞭なモードシェイプが現れないことがあります。これはピーク周波数が計測する点(応答点)によって変化していることで生じます。応答点によってピーク周波数が異なるというのは、計測対象となる供試体の非線形性の他、加振力が大きすぎる場合や質量の大きい加速度センサー(ピックアップ)が取り付けられている場合にも生じます。加速度センサーにはさまざまなサイズのものがあり、基本的には、できる限り軽量のものが望ましいのですが、3軸センサーの質量は最小でも1グラムなため、1グラムによって周波数が変動する場合は、それよりさらに小さな質量0.2グラムのものを使用します。ただし、0.2グラムは1軸のため、全応答点の計測に時間を要します。固有モード抽出の際、ご参考にしていただけましたら幸いです。

部品結合部の減衰(構造減衰、損失係数)の影響

実測された振動をコンピュータで再現するとき、共振周波数は再現するものの周波数応答波形(伝達関数)で見ると波形の傾向が再現されないことがあります。たとえば、削りだし部品や鋳物部品など、単一部品では波形を再現するところが、複数結合すると波形が再現しない、といったケースです。このような現象は、部品結合部の減衰(構造減衰=損失係数)が波形のピーク周波数を変化させているために生じることが多いです。複数結合された系の共振周波数が実測値を再現していないということではないため、メッシュモデルではなく、その部品結合部に減衰要素を追加することで波形傾向が再現するようになることがあります。ご参考にしていただけましたら幸いです。