|
ホーム / 例題集 / 応力解析[Galileo] / 例題７３ 剛体面境界を用いた共振解析
例題７３ 剛体面境界を用いた共振解析
本例題について
-
ボルト、ナット座面に剛体面境界を設定した板金を共振解析した事例を示します。
-
剛体面境界を設定したボルト、ナット座面同士は相対変位が０になるように振動します。
-
Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析モデルダウンロード
-
プロジェクトファイルをダウンロード（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
解析空間
|
項目 |
条件 |
|
解析空間 |
3次元 |
|
モデル単位 |
m |
解析条件
解析の種類を共振解析としています。
|
項目 |
条件 |
|
応力解析[Galileo] |
|
|
解析の種類 |
共振解析 |
|
解析オプション |
なし |
共振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 |
|
共振解析 |
モード数 |
5 |
|
周波数の近似値 |
0[Hz] |
モデル図
厚さ1mmの二枚の板金が溶接してあり、うち一枚は曲げ加工してあります。二枚の間にできる空間を挟んでボルト締結するモデルを想定します。
比較のため、３パターンの解析モデルを用意します。（①、②板金のみ、③板金＋ボルトナット）
ボディ属性および材料の設定
|
ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
|
0/Solid |
Plate |
007_鉄Fe※ |
|
1/Solid（③のみ） |
Bolt |
007_鉄Fe※ |
※材料データベースを利用
境界条件
解析モデル①では剛体面境界を設定、②、③では境界条件なしとします。
|
境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
|
Rigid/Face（①のみ） |
機械 |
拘束なし |
剛体面をチェック |
解析結果
出力ウィンドウまたはlogファイルには以下のような解析結果が出力されます。
|
<<解析モデル①>> 固有値（共振周波数）:[Hz] Mode[ 0]: 1.031925e+04 Mode[ 1]: 1.256854e+04 Mode[ 2]: 1.523726e+04 Mode[ 3]: 1.835117e+04 Mode[ 4]: 2.019504e+04
<<解析モデル②>> Mode[ 0]: 4.359078e+03 Mode[ 1]: 5.203804e+03 Mode[ 2]: 5.652519e+03 Mode[ 3]: 7.282914e+03 Mode[ 4]: 7.395728e+03
<<解析モデル③>> Mode[ 0]: 1.035002e+04 Mode[ 1]: 1.259872e+04 Mode[ 2]: 1.525164e+04 Mode[ 3]: 1.839552e+04 Mode[ 4]: 2.021851e+04 |
共振周波数は「結果テーブル」でも確認することができます。
基本共振モードMode[0]の変位図を示します。コンター図は変位の大きさを示してます。
①板金モデル＋剛体面境界
②板金モデル＋境界条件なし
③板金モデル＋ボルトナット＋境界条件なし
解析モデル①、②の結果と比較すると、共振周波数、振動形態が異っています。
また、解析モデル①，③では共振周波数がほぼ一致しており、振動形態も同様であることから、剛体面境界によりボルトナットを模擬できてるといえます。
ただし、本解析モデル③で使用しているボルトは非常に軽く、剛性が非常に大きい架空のボルトになります。
現実のボルトの密度、ヤング率を用いると共振周波数が若干異なってしまうため、剛体面境界は振動モードや概ねの共振周波数を計算するものとご留意ください。