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。

強制振動とは何か、のおさらい


前回は自由振動のおさらいをしてみました。

しかし、実際の振動は振動している間も荷重がかかり続けている場合が多いと思います。

振動源として代表的なものにモーターやエンジンがありますが、設計上知りたいのはこれらが稼動している間の振動の状態です。。。

自由振動に対して。このような振動は強制振動と呼ばれます。

たとえば、はりの自由端に以下のような荷重を入力するとどのような振動結果になるでしょうか。

ds390


実際に過渡応答のシミュレーションすると自由端の解析結果は以下のようになります。

ds391

動画で見ると(Cgxではデータが大きすぎて(?)落ちてしまうので、ABAQUS CAE SEの結果ですが)



振幅はもちろん変化していますし、最大応力が出る場所もよく見ると変化しています。

このモデルの最大応力が出る時間と場所を特定するだけでも大変ですので、モデル全体の振動特性を見るのも大変です。。。

また、過渡応答解析はシミュレーションを行う対象時間を長くするとそれだけ計算時間もかかってしまいます。。。

そこで、振動現象の場合は過渡応答解析ではなく別の方法(周波数応答解析)を使用して振動特性を解析することが多いのですが、その話はまた後程します(^^;)


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