静解析CAE屋さんのための動解析FEM(有限要素法)入門

CAEで静解析応力解析しかやったことがない方のための動解析講座。怪しいところ有ったらご連絡ください(^^;)

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荷重方向を買えて周波数応答解析を行ってみる


前回

周波数応答解析では、そのモデルの固有振動数のうち、励起したものだけのピークがでる

と書きました。

同じ構造でも、境界条件や荷重条件が異なれば、励起されるモードは変わります。

では実際にやってみましょう。

まずは、前回までのモデルの荷重を曲げ方向ではなく、引張圧縮の方向に変えてみます。

ds1159
クリックすると大きくなります

CalculiX入力データは荷重のところを変えます。
ds1160

荷重は

*CLOAD
238,3,1.0e5
388,3,1.0e5
532,3,1.0e5
618,3,1.0e5

荷重方向を3番(軸方向)に設定します。


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  1. 2013/03/03(日) 12:46:21|
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軸方向に荷重をかけた場合の曲げ方向の応答結果をみてみる

では結果を見てみましょう。

変位結果計測点の結果です。

また2つの変位結果(実部と虚部)が大量に結果が出てきてしまいますが、がんばって整理します。

まず曲げ(x)方向変位と周波数の関係を見てみると、

ds1161


曲げ方向に荷重を書けた場合の結果

http://vibrationcae.blog.fc2.com/blog-entry-336.html

と比較すると、グラフの形は似ています。

しかし、縦軸のオーダーを見てみると、曲げ方向に荷重をかけた時は10E-5以上だったのに対して、今回の結果は10E-12以下、つまりほとんど0です。。。

このことから曲げ方向のモードは励起されていないことがわかります。


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  1. 2013/03/04(月) 21:46:57|
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軸方向の変位応答の結果を診てみる


次に軸(z)方向変位を見てみます。

ds1162

曲げの固有振動数65Hzのみ励起されています。やはり曲げ方向のモードは励起されていません。

このように棒の軸方向に振動荷重をかけると、引張圧縮モードのみ励起され、曲げモードの固有振動数は励起されないことがわかります。

これを設計に応用する場合、このように特定の方向に荷重がかかる事が明らかな場合は、その方向の荷重に励起されない固有振動数は、考慮に入れなくて良い、ということになります。(あくまでもシュミレーション上は、と言う話ですが。。。)


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  1. 2013/03/05(火) 12:50:14|
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周波数応答の固定条件を変えてみる

次は、境界条件を変えてみます。

片もち梁ではなく、両端固定梁にしてみます。。。

ds1163.png




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  1. 2013/03/06(水) 21:54:12|
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固定条件を変えると固有振動数は変わります

両端固定梁モデルの周波数応答解析を行う前に、固有値解析を行ってみます。

固定条件が変わると、ほとんどの固有振動数は変わってしまいます。。。

例えば片もち梁の1次モードは、

ds1164


で、固定していない端面は大きく移動していましたが、

両端固定梁では固定していない片方の端面も固定してしまうので、

こんな固有モード形状はありえない

つまり、

1次の固有モード形状が変わる

モード形状が変われば固有振動数も変わる、

と言うわけです。


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  1. 2013/03/07(木) 21:56:29|
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