損失を考慮したタワーの振動解析

本例題について

• 機械的損失を考慮したタワーの振動解析例を示します。

• 損失の度合に応じて振動変位が変化することを示しています。

• 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

解析の種類として調和解析を選択しています。

調和解析タブの周波数のスイープ設定は以下のように設定しています。

モデル図

全長６３ｍのタワーの底面にX方向の強制変位境界条件を設定しています。変位量は0.1[ｍ]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（ただし、機械的損失tanδについては架空の値0.1を設定）

境界条件

解析結果

損失を考慮した場合、位相のズレが生じ、位相0°で変位が最大にならない場合があるため、位相を「Absolute」にして最大変位を表示します。

横軸を周波数、縦軸をタワー先端の変位の大きさのabsolute値としたグラフを以下に示します。

tanδの値を0.05、0.1、0.2と変えた場合のプロットを重ね描きしています。

tanδの値が大きくなるにしたがって、共振周波数付近における変位量のピーク形状が鈍化していることが分かります。

tanδ＝0.1の場合の振動周波数0.88[Hz]における変位図および変位大きさのコンター図を示します。

底面の振動変位0.1[m]に対して、共振点における先端変位はその２２倍にあたる2.2[m]となっていることが分かります。

補足：本例題の解析の種類を調和解析から共振解析に変更すると、共振周波数を求めることができます。

　　　 ただし、共振解析で得られる変位は相対値となります。