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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固有モード形状の変位量の絶対値に意味なし(静解析屋さんのための動解析FEM講座93)


今回は固有値解析に荷重が関係ないことと、

変位の結果をどう見るかの話です。。。


固有モード形状の結果は変位結果のように見えますか、

静解析の変位結果とは意味が異なります。

固有値解析の変位結果は、

相対的な値に意味はあるが

絶対的な値に意味はない


ということです。

例えば、左側が固定されているはりの固有値解析の変位図が下図のように出たとします。
ds152
数字は、その節点の変位量、上側の節点のみ変位量を示していますが、

下側の節点も同じ量変位したとしましょう。


固有値解析では、この変位結果と以下の図

ds153

の変位結果、さらに以下の図の変位結果

ds154

もすべて同等の結果です。


いずれの結果も、右端の節点変位が真ん中の節点変位の3倍になっています。

つまり節点の移動したベクトルの方向は同じで、移動量は相対的には同じ(右端が真ん中の3倍)になっているということです。


さらに言い換えると、

「変位量が3とか6とか9である」

ということは、固有値解析であれば意味がなく、

「右側の節点の移動量が真ん中の移動量より3倍になっている」

ということが意味がある、ということです。。。


応力もその絶対値に意味がなくなります。。。

変位量の絶対量に意味がないので、荷重の大きさがどうこうという意味もなくなります。

よって、固有モード形状の計算に荷重は不必要だということになります。

それでは、この固有モード形状(振動変形しやすい形状)は何で決まるのかというと、


-質量(質量密度)

-剛性

-固定条件

のみで決まるということになります。。。


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テーマ:自然科学 - ジャンル:学問・文化・芸術

  1. 2011/04/27(水) 21:40:59|
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