振動解析 / 共振周波数・固有モード・周波数応答

機械構造物の振動現象は共振周波数(固有振動数=固有値)、固有モード、および周波数応答(伝達関数)で表されます。これらを解析シミュレーション(振動解析=数値計算)によって予測し、低振動化を前提とした構造変更案を検討します。ソフトウェアは構造解析プログラムとして長年の実績があるNX Nastranを使用します。本ソフトウェアは以下のような構造の振動現象をコンピュータ上でシミュレーション(予測や実機振動の再現)することができます。

  • プレスされた板を組み合わせた板金構造
  • モータやアクチュエータなどが装着されたフレーム構造
  • エンジン本体やコンプレッサ本体など、鋳物部品や削り出し部品の集合体
  • まくらぎなどの鉄筋コンクリート構造
  • ショックアブソーバーやコイルスプリング(リーフスプリング)などから構成される車両構造

振動解析では主としてNX Nastranのノーマルモード解析(モード解析、固有値解析)および周波数応答解析(伝達関数、実稼働振動の算出)を用います。これらの解析手法により、共振時の振動モード(固有モード)やそのときの振動レベルを予測できます。振動モードがわかると、振動を下げるために有効な部位がわかりますので、シミュレーションモデルに手を加えて振動低減効果を予測します。具体的にはベースモデルに対し、以下のようなパラメータの変更を行います。

  • 構造板厚や重量物の質量
  • 防振ゴムのバネレート、減衰(ダンピング:ロスファクタ=損失係数、tanδ=通称「タンデル」)

[ 業務フロー ]

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{ ご参考情報 ]

▶モデルコリレーションは正しい実験から

{ ご参考情報 ]

▶シミュレーションのポイント – 1) コンポーネントの振動特性

▶シミュレーションのポイント – 2) 重量物の慣性特性

▶シミュレーションのポイント – 3) 取り付け点剛性(動剛性)

 

  

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