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Interactive Tool — Structural Dynamics

2自由度連成振動 &
動吸振器シミュレーター

チューンドマスダンパー(TMD)あり・なしの周波数応答曲線をリアルタイム比較。質量比・チューニング周波数を変えて反共振の形成をインタラクティブに確認できます。

$f_{TMD} = \dfrac{f_n}{1+\mu}, \quad \mu = \dfrac{m_2}{m_1}$
周波数応答関数 |X₁/F| vs 周波数 fn1 = —
系パラメータサマリー
fn1 主系固有振動数 [Hz]
fn2 TMD固有振動数 [Hz]
μ 質量比 [–]
fopt 最適TMD周波数 [Hz]

理論メモ — 動吸振器(TMD)の原理

動吸振器は主系の固有振動数付近にチューニングした副質量を付加することで、主系の共振ピークを2つの小さなピークに分裂させ、元の共振周波数での応答をゼロに近づけます(反共振)。

$$f_{TMD}^{opt} = \frac{f_{n1}}{1+\mu}, \quad \zeta_{TMD}^{opt} = \sqrt{\frac{3\mu}{8(1+\mu)^3}}$$

Den Hartog(1956)の最適チューニング則。質量比μが大きいほど制振効果は高いが、設計上の制約(重量・スペース)とのトレードオフがあります。超高層ビルのTMD(例: 台北101)では μ ≈ 0.3〜0.5%程度が一般的です。

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