
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
本例題について
共振解析を利用した過渡解析
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 |
2次元 |
モデル単位 |
mm |
共振解析を利用した過渡解析を行う場合は共振解析、過渡解析それぞれのタブ設定が必要になります。
項目 |
条件 |
ソルバ |
圧電解析[Rayleigh] |
解析の種類 |
共振解析を利用した過渡解析 |
共振解析タブにおいてモード数、周波数の近似値を以下のように設定しています。 また過渡解析タブにおいても時間ステップの設定を行っています。
タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
共振解析 |
モード数 |
3 |
周波数の近似値 |
0[Hz] |
|
過渡解析 |
時間ステップ |
指定をチェック |
出力間隔 |
1 |
|
ステップ数 |
100 |
|
メッシュ |
メッシュ設定/要素の種類 |
4角形を選択(**) |
(*) 時間ステップは周波数最低の共振周波数(8[KHz])の周期が1.25e-4[s]なので、それを基準に考えます。 時間ステップは(周期/10)が目安であるが、安全を見て、すこし細かく(周期/25)にしました。 (**)2次元解析のメッシュは三角形が標準であるが、ここでは4角形メッシュを使えることを示す為、あえて4角形を選択しました。
ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
0/Face |
METAL |
001_Al※ |
1/Face |
PIEZO |
000_P-4※ |
※材料データベースを利用
印加する電圧の時間依存性を重み関数を用いて定義しています。
境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
P/Edge
|
機械 |
圧力 |
2[Pa] [時間依存]にチェック [重み関数]入力は下図参照
|
電気 |
電気壁 |
磁気壁 |
|
V0/Edge |
機械 |
拘束なし |
|
電気 |
電気壁 |
電位指定:電位 0[V] |
|
FLOAT/Edge |
機械 |
拘束なし |
|
電気 |
電気壁 |
浮き電極 |
|
FIX/Edge |
機械 |
変位 |
UX=UY=UZ=0.0 |
電気 |
磁気壁 |
|
圧力タブの、[重み関数]入力テーブルと、グラフを示します。入力した圧力が2[Pa]、重みの最大が1なので、印加される圧力の最大値も2[Pa]になります。
共振解析の結果の変位図を、メッシュ図とともに示します。
解析時間の最後の結果から、X垂直応力を示します。
解析時間の最後の結果から、電位分布を示します。
浮き電極の電位の時間変化をグラフにします。
モードが横軸のグラフを選択し、浮き電極上の座標を指定します。座標は、マウスで取得できます。
グラフの使い方は、 結果表示 / フィールドの計算結果 / グラフ 、をご覧ください。
浮き電極電位の時間変化は、計算値(テーブル) 、にも出力しています。
解析タイプ選択で、”圧電/時間応答”を選択してください。
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