鐘突きの過渡解析

【概要】
お寺の鐘を突いた時の鐘の振動を過渡解析した事例です。
突き棒のヤング率によって振動モードのスペクトラムが変わることを示しています。
スペクトラムが変わるということは鐘の音色が変わることを意味します。

【モデル解説】
鐘のボディを丸棒形状の突き棒で突きます。
鐘と突き棒の接触部位には接触表面境界を設定しています。
突き棒には初速度を設定し鐘と突き棒が接触する直前からの過渡解析をします。
過渡解析の時間ステップはあらかじめ共振解析で求めた鐘の共振周波数を元に設定しています。

【結果解説】
突き棒のヤング率によって鐘と突き棒の接触力や接触時間が変わり、その影響で励振される基本モードと高次モードのスペクトラムが変わっています。
鐘の応力分布、変形形状、振動波形にもその差がみられる結果となっています。

【使用したオプションについて】
応力過渡解析は応力拡張オプションの機能です。
また高速オプションを用いることで計算時間が大幅に短縮できます。