振動中毒者におすすめのアプリ発見！

以前より車両の振動問題を改善するのにFFTアナライザーが欲しかったのですが非常に高価なために何かいい物はないかと探していました。今回結構使えそうなアプリを発見したので簡単な実験をしてみました。FFTの専門家ではないので間違っているかもしれませんので参考程度にしてください。



タイヤ組込みとホイールバランスに拘り、ユニフォミティマッチングという概念で走行状態でのタイヤの真円度を高める手法を追究しているのですが、振動問題の原因は多岐にわたり原因の切り分けをするにはFFT解析が非常に有効な手段となります。FFTアナライザーが有れば振動を解析して共振している部分を特定して対策する事が可能となります。
今回見つけたアプリです。　地震計 - iSeismometer　 本来は地震計なのですが、内蔵加速度センサーを使用して20秒間加速度波形をサンプリング可能で、スペクトル解析までできる優れものです。おまけにメールでCSVデータを送れます。


今回の実験車はバーデンデモカーのコペンです。
リフトアップしてiPhoneをステアリングコラムに置いてメーター読み100ｋｍ/ｈで空転させました。


タイヤホイールを外して空転させます。


左が3軸センサーの加速度波形です。右がスペクトルです。31Hzにピークが有ります。30Hz前後の振動原因はエンジンやマフラーの共振が多いです。


次は、GSP9700で精密に重量バランスを取ったタイヤホイールを装着して測定します。今回は空転なのでRFVは無関係です。


測定結果です。43Hz近辺にピークが有ります。 40Hz以上は駆動系の曲げ、ねじり共振などが考えられます。 15Hzにも少し山が有ります。
 

次に50ｇのバランスウエイトを追加して意図的にバランスを狂わせます。


空転状態でも結構ハンドルが振れます。


測定結果です。15Hzにピークが有ります。サスペンションの共振周波数は大体15Hz前後です。時速100ｋｍ/ｈ時でタイヤ外径547ｍｍとして約16.2rpsメーター誤差やウエイト位置を考えるとホイールバランスの狂いが原因と考えられます。
 

無料アプリなので仕方ないですが、スペクトルの縦軸がオートスケールの為にいまいち分かりにくいですが、CSVで出して解析ソフトを使えば結構使えると思います。

ステアリングのブレや高速シミーにお悩みの場合は、一度路面の良い道路で振動の出る速度域をサンプリングすると大体の振動原因が分かると思います。
15Hz前後の場合はほとんどがタイヤユニフォミティや重量アンバランス、偏芯取付が原因です。
詳しくは整備振興会のここ（pdf）を参照ください。