
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
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。
項目 |
条件 |
解析空間 |
3次元 |
モデル単位 |
m |
解析の種類として調和解析を選択しています。
項目 |
条件 |
ソルバ |
応力解析[Galileo] |
解析の種類 |
調和解析 |
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。
項目 |
条件 |
スイープタイプ |
等間隔 周波数間隔 |
スイープ値 |
最小周波数: 0.8[Hz] 最大周波数: 1.0[Hz] 周波数間隔: 0.01[Hz] |
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 No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
0/Solid |
s_tree |
002_ポリカーボネート(PC)※ |
※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)
境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
Move/Face |
機械 |
変位 |
XYZ成分のチェックボックスをオン UX=0.1, UY=0, UZ=0 [m] |
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。
まずはFemtetを試してみたい
試用版・無償版はこちらもっとFemtetについて詳しく知りたい
イベント・セミナー情報はこちら