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調和振動する結果の見方

共振解析・調和解析で表示されるフィールド

共振解析調和解析では、物理量の振動における時間的な変化や振動に関するフィールドを表示することができます。

 

[解析結果ウィンドウ]タブの

 


 

位相コンボボックスを選択することにより、物理量の振動における時間的な変化や振動に関する量を表示することができます。

 

  • ポインティングベクトル、損失エネルギー密度など、時間変化表示に対応していないフィールドもあり、位相コンボボックスの選択ができません。
    1周期の平均値が表示されます。

  • Galileo,Rayleighの共振解析で得られた変位、電位等の解は、実際に実験で得られる値とは全く異なりますので注意してください。

振動における時間的な変化の表示

位相コンボボックスで、位相を5°刻みで指定して結果を表示することができます。

グラフ表示の機能で横軸位相のグラフを表示することもできます。

アニメーション表示で位相を進めることで振動の様子を確認することもできます。

 

振動に関する量の表示

位相コンボボックスで、以下の値を表示することができます。フィールドによって表示できないものもあります。

コンタ図では表示されますが、ベクトル図では表示されません。

 

表示の種類

説明

備考

Absolute

調和振動の絶対値(振幅)を表示します。

ベクトルの大きさなどの調和振動をしない量の場合表示されません。

Phase

調和振動の偏角(位相のズレ)を表示します。

ベクトルの大きさなどの調和振動をしない量の場合表示されません。

Real

調和振動を複素数で表したときの実部の値を表示します。
位相コンボボックスで0°を選択したときと同じ値になります。

ベクトルの大きさなどの調和振動をしない量の場合表示されません。

Imaginary

調和振動を複素数で表したときの虚部の値を表示します。
位相コンボボックスで270°を選択したときと同じ値になります。

ベクトルの大きさなどの調和振動をしない量の場合表示されません。

Maximum

1周期の変化における最大値を表示します。

最小主応力、中間主応力、
最小主ひずみ、中間主ひずみでは表示されません。

Minimum

1周期の変化における最小値を表示します。

最大主応力、中間主応力、最大せん断応力
最大主ひずみ、中間主ひずみ、最大せん断ひずみでは表示されません。

 

 

振動に関する量と時間的変化について

調和振動する場は複素数Φ*で現すことができ、これを複素振幅と呼びます。

 

 

ΦAbsolute : 絶対値(振幅), ΦPhase : 偏角(位相のズレ), ΦReal : 実部, ΦImaginary : 虚部

 

振動の時間的変化は以下の式で表されます。

 

 

t : 時刻, ω : 調和振動の角周波数

 

式の中で使われているReは実部を表します。『ωt』は、位相コンボボックスで選択する位相に相当します。

 

 

調和振動する量同士の演算により計算された値の中には調和振動しないものもあります。

例として変位ベクトルのX成分、Y成分、Z成分、大きさを以下に示します。

 

 

ベクトルのX成分、Y成分、Z成分は調和振動しますが、ベクトルの大きさは調和振動しません。

 

このように、ベクトルの成分同士を使った演算量(ベクトルの大きさ)、テンソルの成分同士を使った演算量(最大主応力、ミーゼスの相当応力など)ついては、
調和振動せず、複素数成分で表すことができないため、1周期の変化における最大値と最小値を計算して表示します。

 

なお、調和振動する量の場合、最大値は絶対値(振幅)と同じになり、最小値は絶対値(振幅)に-1をかけた値になります。