数理最適化によるパワースペクトル密度近似のためのブレークポイントの最適化

抄録

包装貨物振動試験は、製品の安全に輸送できることを確かめるために重要な試験である。振動条件を設定するために、パワーポイント密度が用いられることが多い。トラック荷台で実際に測定された振動のパワースペクトル密度は複雑なので、ブレークポイントを用いて簡略化される。本研究では、数理最適化によりブレークポイントを自動的に設定する手法を開発した。適切な前処理の後、数理最適化手法の一種である差分進化法を用いて、パワースペクトル密度を最適化した。計算結果は、手押し台車で測定された 2 種類のパワースペクトル密度を使用して検証された。ブレークポイントの数に関係なく、パワースペクトル密度が適切に近似されていることが確認された。ただし、常に大域最適解に到達するとは限らず、場合によっては局所最適解しか見つからないことに注意する必要がある。実務的に本研究で使用した方法は、1回の最適化ではなく複数回の最適化が必要になると想定される。