有限要素法のフリーのソフトウエア を試す

CAEで使われるフリーの有限要素法(FEM)ソフトウエアであるCalculixやOpenfoamを使ってみようとチャレンジしてたその足跡を残す。。。ついでに他のフリーソフトや商用ソフトの無償版にも手を出してみる。

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剛体モードとは(静解析屋さんのための動解析FEM講座99)


さて、剛体モードとは何でしょう。


固有値解析結果に剛体モードが現れたときのの特徴は

1.固有周波数が0

2.振動モード形状が剛体移動

になっていることがあげられます。


固有振動数については、きっちり0になる場合もありますが

それは稀で、実際に計算するとは0に近い非常に小さい値(10e-6など)となります。

理論上は0なのですが、計算するときの桁落ちなど数値的な誤差によって、値が計算されます。
(それはあくまでも誤差であって理論的には0です)

またモデルによっては、振動数が多少大きい値(1.0以上の値)も剛体モードの固有振動数として出てくる場合も考えられます。

このような場合剛体モードか通常の振動モードかを区別するのは、結構難しかったりします。
(モデルやモード変形図などを良く見てチェックするしかないと思います)


振動モードが剛体移動というのは、つまり変形せずに平行移動しただけのモード形状図になると言うことです。

Solidworksさんのオンラインヘルプにきれいな剛体モードのアニメーションがあり、それが分かりやすいです。

http://help.solidworks.com/2010/japanese/SolidWorks/cworks/LegacyHelp/Simulation/AnalysisBackground/FrequencyAnalysis/Rigid_Body_Modes.htm
(サンプルモードを表示させてください)

変形していないので、応力表示にすると、応力はほとんど0になります。(これも数値誤差により小さい値が計算されていますが0です)

では、どのようなときに剛体モードは現れるのでしょうか。。。

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テーマ:宇宙・科学・技術 - ジャンル:学問・文化・芸術

  1. 2011/05/04(水) 19:40:04|
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