【STA25】BendBar先端処理その1<板ばね支持自由振動除去>

BendBar450mm長もあるので、スキー板のたわみ量も大きいので、それに追随して先端変位も数十mmは発生しそうなので
完全固定だと塑性変形を起こしてしまうリスクがあります。

●簡易的な応力計算 https://rivi-manufacturing.com/calculation-tool/6306/
材料力学公式サイトを使って、梁の最大応力を計算してみました。 サイトに感謝

①片持ち梁の耐力と変位
最大たわみ122mm以下なら、塑性変形しないです。しかし、スキー板をおもいっきり曲げるとたわみしだいで壊れます。

 

 

●片持ち梁の板ばね支持やってみた
モノがあって直ぐ試作できるので、板ばねSUS0.8厚さの部品をまげて作ってみました。

 

 

●板ばね付きで加重試験をやると自由振動が残って、静的加重なのに、加重値が読取りできませんでした。

そこで、Pythonで自由振動分を除去する処理をしました。

 

●Pythonでの処理結果

その1:200個の移動平均でつぶして、振動波形は小さくなりましたが未だ残っているので、フラット値は未だ得られません。
その2:ローパスフィルター1Hzをかけてみたら、振動波形ほとんど消えてます。
その3:さらに静加重に切り替え段差の範囲を明確にするために、移動平均での標準偏差の2σ以上のデータを間引きします。
本データは、キャリブレーション用なので、時系列の順序は関係なので、兎に静加重でのフラット線をえられる処理をしました。

 

 

最後に、緑の線はdiff()をとって、加重範囲を自動検出できるようにしました。

 

●回帰計算結果
CH1(付け根)は、相関係数0.99993と直線性でてました。
CH2(先端ばね)は、相関係数0.999766と落ちてますが、未だ直線性はあるのでセンサとしては使えます。

 

●以後

板ばね式は、スキー滑走時に暴れて全然だめだと思われますので、両端固定の200mmを試作してみます。

データ処理に使ったPythonプログラムはこちらです。https://gist.github.com/dj1711572002/cccbed86241bf90fd93cbed52b5f98bd

 

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