事例64 回転加速し減速する解析モデル

【本事例の適用イメージ】
コーター、モーターなどの回転運動の始動時、定常回転時、停止時のトルク解析を行うことができます。

【概要】
回転体の回転加速や減速を考慮した応力過渡解析の事例です。
考慮したい回転加速や減速を時間積分して角速度を求め、さらに時間積分すると回転角度が求まります。
その時間軸上の回転角度を回転変位の境界条件として時間依存性設定を用いて設定します。

【モデル解説】
鉄の円板をPE(ポリエチレン)の回転軸で加減速を考慮して回転させます。
回転変位の境界条件は回転軸の根元に設定しています。(Rotation)

【結果解説】
横軸を時間、縦軸を回転変位面のトルクのグラフの結果から、加速時と減速時には平均的に正負逆転した逆方向のトルクが発生していることが分かります。
ただし、モデルには回転方向の共振モードが存在するためその共振に基づくトルク値の振動も見られます。
この共振による結果値の振動現象は回転板の回転速度や回転軸のひずみエネルギーのグラフの結果にも現れています。

表紙

モデル図

回転変位の時間依存性1

角加速度、角速度、回転角度の関係

回転変位の時間依存性2

解析結果(トルク)

解析結果(ひずみエネルギー)

解析結果(速度)

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