演習機械システムの振動　振動診断力アップの精選問題

本書は実機技術者に向けて，「ロータ」を含め機械振動分野全般における力学に視点を置き，各テーマを基礎的に確認するために演習問題として再構成を試みた。
本書の特徴は，実務で遭遇すると思われる問題を厳選したこと，実機にすぐ応用可能な1〜2自由度モデルを採用したこと，問題解決提案に向けて簡潔な解説を加えたこと，シミュレーションによる確認などである。現場で遭遇しやすい振動問題を演習問題の中で再現し，その問題解決の成功体験の一端を感得願いたい。
本書では，機械の状態監視と振動診断の現場における「日常業務の数学の壁」を克服していただけるように演習問題を構成した。ISO認証試験のうち，経験的に習得するような知見は省き，振動工学実用理論に特化している。認証試験準備の参考書として大いに役立つものと信じている。
第1章： ISO認証の模擬試験問題30題である。カテゴリー2〜3 程度を想定し，本番の100問（5択問題）のうち，理論的なところのみを集めている。ISOの試験について未経験の読者のために準備したものである。
第2〜6 章が本書の核心で，5択問題から離れ，問題は急に難しくなる。しかし心配は無用で，すべてにわたって解説を載せている。
第2章： 大学などの「機械力学」で学ぶ1自由度系とモード解析の総復習で，固有振動数と（モード）減衰比の評価を主要テーマにした。加えて，実機モデル化でキーとなるモード合成法について納得していただく。
第3章： 1面フィールドバランスをしっかり理解して，その影響ベクトルの考えを多面バランスに応用し，多くの危険速度を超えることが可能な一般的方法を体得する。現地バランス作業には大切な知見である。
第4章： 最も腐心した章である。運動方程式に代わってラプララス変換，ブロック線図，伝達関数など，機械振動と制御工学をメカトロ機械振動制御の観点から共通理解できるように工夫した。どちらもダイナミクスであり，その知見は固有振動数と（モード）減衰比・安定性に集約されることが力説される。
第5章： 日本機械学会のv_BASEなどでは，多くの振動問題事例が収録されている。産業界でもこのダイナミクス・振動設計が難しい分野であることを意味している。ここでは，それらの問題解決を考えるうえでの糸口を与えると思われる知見を展開している。実機を意識して，できるだけわかりやすい問題設定とその解析方法を紹介している。
第6章： 計測畑がミッションの読者には，ぜひすべての問いに目を通し，今後に役立つ手法があればしっかりと理解し活用をお願いする。また，ExcelでFFTなどの振動処理を担当する読者には，いろいろなフィルタが活用できるようにアルゴリズムなども紹介する。

目次

1．ISO認証の模擬試験問題30題
1.1　30題（5択）
1.2　解答とヒント
2．発展問題：モデル化─固有振動，剛性，減衰，モード解析，ジャイロ，モード合成─
問題2.1　2自由度ねじり系の運動方程式の導出
問題2.2　2自由度ねじり系の固有モードと固有振動数
問題2.3　2自由度ねじり系（片端部固定）
問題2.4　2-DOF系のモード解析とモーダルパラメータ
問題2.5　2-DOF系のモード解析と等価質量測定
問題2.6　等価質量の同定：質量感応法
問題2.7　低減衰系の減衰比の推定法（ヒルベルト変換）
問題2.8　減衰比の計測
問題2.9　高減衰系の減衰比の計測
問題2.10　慣性モーメントの計算
問題2.11　横慣性モーメントId
問題2.12　振動伝達率
問題2.13　重心Gに対する防振ばね支持と端面への変換
問題2.14　ジャイロモーメントの記述：極と横慣性モーメント
問題2.15　ジャイロモーメントの記述：角運動量の保存則
問題2.16　ジャイロモーメントの力学的効果
問題2.17　コマの転倒モーメント
問題2.18　歯車軸系のねじり固有振動数：等価な1軸化
問題2.19　歯車軸系のねじり固有振動数と固有モード
問題2.20　1.5-DOFモデル
問題2.21　縮小2-DOFモデル_1（モード合成法，擬モーダルモデル法）
問題2.22　縮小2-DOFモデル_2（モード合成法，擬モーダルモデル法）
問題2.23　はり要素の剛性行列
問題2.24　片持ちばりの剛性行列
問題2.25　片持ちばり先端が集中質量の固有振動数
問題2.26　片持ちばり先端が円板の固有振動数
問題2.27　片持ちばり先端が回転円板の固有振動数（ジャイロ連成効果）
問題2.28　ジャイロ連成効果による固有振動数変化
3．発展問題：バランシング─剛体バランス，モードバランス，影響係数法，線形計画法，3点法─
問題3.1　剛体のバランス：2面への振り分け
問題3.2　ナイキスト線図を用いるフィールドバランス
問題3.3　（続き）過去のデータを使った再バランス
問題3.　ほか

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