音叉の調和解析

本例題について

• 例題１３にて共振解析した音叉に対して強制振動を与える調和解析を行った事例を示します。

• 変形の状態や変位分布、応力分布を解析結果として見ることができます。

• 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。

解析空間

解析条件

解析の種類を共振解析としています。

例１３の結果より基本モードの共振周波数519[Hz]あたりであることが分かっていますので、
その前後の周波数でスイープしています。調和解析タブの設定を以下のように行っています。

モデル図

例題１３のモデルに強制振動を加える面にその振動振幅を変位境界条件として設定しています。

振動を加える面は音叉の根元の円形底面としています。

ボディ属性および材料の設定

※材料データベースを利用

境界条件

調和解析の場合、強制振動の振幅を変位境界条件で設定します。

この条件の場合、音叉の根元の面を面に垂直方向に10ミクロンの振幅で振動を加えることを意味します。

解析結果

振動周波数が500[Hz]、505.5[Hz]、510[Hz]における変位図を示します。

コンター図は変位の大きさを示してます。

コンター図の最小値と最大値は、0、4mに設定しています。

また、変位図の補正倍率は、等倍に設定しています。

調和解析結果の変位は強制振動によって発生する振動振幅に相当します。

500[Hz]

505.5[Hz]

510[Hz]

500Hz、510Hzではほとんど変形していないのに対して、505.5[Hz]では、大きな変形がおきていることが分かります。

音叉の先端部の変位の大きさと周波数の対応をグラフ出力したものを示します。

このグラフより強制振動の周波数が共振周波数に一致すると、振動体の振動振幅（上のグラフの変位）が極端に

大きくなることが分かります。