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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どのくらいの振動数まで計算できるかを固有値解析で確かめてみる

さて、前回メッシュと振動数の関係を示しました。

高い周波数になるとより細かいメッシュが必要になります。

では今モデルを作成しメッシュを切ったとして、このメッシュがどれくらいの振動数まで計算可能なのかというのはどうやって調べればよいのでしょうか。。。

静解析であれば計算時間が短いので、メッシュの粗さ(大きさ)が異なるモデルをいくつか準備して比較すれば評価できます。

が、過渡応答解析では解析時間がかかるので、メッシュサイズを変えて計算するのは難しいです。

そこで用いられるのが固有値解析です。

例えば、例題で使用した片持ち梁のモデルを例に取ると、

ds330


まず1番目のモード(478Hz)、もちろん今まで見てきた通り、きれいなモード図を示しています。
ds331


全部紹介すると大変なので少し飛ばして6番目のモード(8119Hz)、これもきれいなモード図を示しています。
ds332

これは13番目のモード(24821Hz)ちょっと変形がいびつになってきましたが、まだ大丈夫そうです。
ds333

これは19番目のモード(48025Hz)。かなり苦しくなってきました。このモード変形図を見て正しく解析出来ているかどうかという判断は人によって分かれそうですね。
ds334

これは24番目のモード(64509Hz)。ちょっとこれでは正しい解析結果というのは難しい感じですね。
ds335


どうやらこのモデルでは、19番目のモードが限界のようです。よって、48025Hz以上の振動数で解析することはこのメッシュでは難しいといえます。

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  1. 2012/01/29(日) 23:05:38|
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