
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
高低差のあるツインタワー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。
強制振動の周波数によって振動の形態が変化する様子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。
項目 |
条件 |
解析空間 |
3次元 |
モデル単位 |
mm |
解析の種類を共振解析としています。
項目 |
条件 |
ソルバ |
応力解析[Galileo] |
解析の種類 |
調和解析 |
解析オプション |
なし |
あらかじめ共振解析を行った結果、それぞれのタワーの共振周波数は1250[kHz]、1650[kHz]
付近であることが分かっておりますので、その前後を含む周波数範囲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。
タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
調和解析 |
周波数 |
最小: 1000[Hz] 最大: 2000[Hz] |
間隔 |
等間隔: 分割数 20 |
高さの異なる2つのソリッドボディの板(TOWER)を一枚の板形状の板(GROUND)の上に立てた構造となって
います。境界条件としては強制振動の振幅をY方向変位の境界条件(VIBE_Y)としてGROUND底面の面トポロジ
に定義しています。
ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
0/Solid |
TOWER |
001_アルミニウムAl※ |
1/Solid |
TOWER |
001_アルミニウムAl※ |
2/Solid |
GROUND |
001_アルミニウムAl※ |
※材料データベースを利用
強制振動の条件としてGROUNDの底面をY方向に振動させ、同時にX方向とZ方向の変位は固定
させるため、以下の境界条件を設定しています。
境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
VIBE_Y/Face |
機械 |
変位 |
XYZ成分のチェックボックスをオン UX=UX=0.0、UY=1×10-3[m] |
これはGROUNDの底面にY方向に振幅1ミリの強制振動を与えることを意味します。
振動周波数が1000[Hz]、1250[Hz]、1450[Hz]、1600[Hz]、2000[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。
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。
変位図の補正倍率とコンターの最小値/最大値はいずれも自動としていますので形状から分かりにくいかもしれませんが、
カラーバーの最大値を考慮すると2つのタワーの共振周波数である1250[Hz]と1600[Hz]における変位量が桁違いに
大きくなっていることが分かります。
また、2つのタワーの共振周波数の中間の周波数においては2つのタワーは振動の位相が反転していること
が分かります。
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