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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NASTRANの過渡応答解析のPARAM,W3(PARAM,W4)の周波数の決め方その3(静解析屋さんのための動解析FEM講座132)

では、試験が行われていないモデルの減衰をどうするかなのですが、

まず似たような試験が行われているのであれば、その減衰値のパラメータ(GEやW3,W4)を採用した方がいいです。

次に、強制荷重が正弦波など決まった振動数で振動する場合はその強制荷重の(円)振動数をW3、W4にするとよいです。
(ただし、特に振動初期は自由振動の影響が出て合わなくなりますので、場合によっては調整が必要です)


もしまったく参照できるようなデータがなければ、とりあえずの値として

1次固有(円)振動数

の値を入れておきましょう。

理由は、前回お話した最大ピーク値が出る振動数

ds229

は、たいてい1次固有値である場合が多いからです。


以前例で示したとおり、自由振動は最も振動しやすい形状である1次固有モードで振動する場合が多いです。

自由振動ではなく、荷重がつねにかかっているランダムな強制振動の状態でも、最も振動しやすい振動数が基本的に変わるわけではないです。

よってピークは1次固有振動数近くに出る可能性が高いのは合理的な判断だと思いますので1次固有(円)振動数をW3、W4に設定しておくことも合理的です。

また、もし振動モードの形状が、曲げだとかねじりとかまで分かっているのであれば、その振動モードの形状で1次の固有(円)振動数を与えればよいです。


どちらにしろ、実験がない場合はW3,W4以前に対数減衰率や減衰比も予測値を入れることになるので、

減衰に関連してくる結果の精度は大きな期待できないです。

過去の試験結果や教科書、論文などにでている減衰に関する値を参照に予測値として取り扱うべきで、

最終的には試験での検証が必要でしょう。。。


どんな振動状態でも再現できる減衰値を入力するのは、実は至難の業なのです。

これがFEMの理論的な元帥の再現方法から考えても、やはりそういう結論なので仕方がありません。。。

とりあえず仮の値を入れて、試験結果を見ながらあわせこむ、そうやってノウハウをためてシミュレーションのみでも
精度よく予測できるようにする、という地道な方法が王道のようですね(^^;)

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