<周波数応答と応力>

No.7111 周波数応答と応力
# 2004年7月23日 # No.7111 # はにまる #
周期的な可振(変位または荷重または地盤加速度)が加わるモノの
共振時に発生する応力を求めたいと思っています。
手順としては、
周波数応答解析を行い、固有周波数と応答変位をもとめ、
固有周波数の応答変位を荷重として与えて、
静応力解析すればよろしいでのしょうか?
どなたかご教授願います。



No.7115 Re: 7111 周波数応答と応力
# 2004年7月24日 # No.7115 # ピピ #
> 周期的な可振(変位または荷重または地盤加速度)が加わるモノの
> 共振時に発生する応力を求めたいと思っています。
by はにまるさん

線形振動現象でしたら、固有値解析を実施してモーダル周波数応答解析
を実施すれば良いと思います。

その際、対象とするモードの減衰比が必要となりますので、実験的に
求めるか、使っている材料で一般的な値をエイヤッで入れて安全率を
大きくするか。だと思います。



No.7127 Re: 7115 7111 周波数応答と応力
# 2004年7月30日 # No.7127 # はにまる #
> > 周期的な可振(変位または荷重または地盤加速度)が加わるモノの
> > 共振時に発生する応力を求めたいと思っています。
> by はにまるさん
>
> 線形振動現象でしたら、固有値解析を実施してモーダル周波数応答解析
> を実施すれば良いと思います。
>
> その際、対象とするモードの減衰比が必要となりますので、実験的に
> 求めるか、使っている材料で一般的な値をエイヤッで入れて安全率を
> 大きくするか。だと思います。
>

回答ありがとうございます。
実は周波数応答解析を行いましたが変位や加速度は出力されましたが、
応力は出力されませんでした。
周波数応答解析で応力出力の方法がわからなかったので、
固有値での変位を与え、周波数応答解析とは別に静解析する
必要が有るのかと思い質問しました。

このように別に静解析すると、意味が変わってきますか?
(編集担当：いなちゅう 2004/12/21)

<複素応答解析について>

# 2004年4月23日 # No.6867 # よっすぃ～ #
私は現在、土木の分野で解析に携わっているのですが、
動的解析の手法として、複素応答法とはどんな方法でしょうか?
モード解析法との違いにより説明していただけ要ると幸いです。
全く性質の違うものであれば、その様な説明でなくても結構です。
ご存知の方、よろしくお願いいたします。



# 2004年4月24日 # No.6869 # ハッピー #
> 私は現在、土木の分野で解析に携わっているのですが、
> 動的解析の手法として、複素応答法とはどんな方法でしょうか?
> モード解析法との違いにより説明していただけ要ると幸いです。
by よっすぃ～さん

CAE実用大事典で「複素」で検索してみましょう。いくつか関連記事があります。
動的問題では、質量、剛性、減衰が解析モデルを構成する3大要素ですが、
この減衰を考慮するかどうか、つまり「無減衰振動」か「減衰振動」の何れでモデル化するか。
でしょう。単に「モード解析」という場合は、減衰を無視した固有モードを求めるもの。
減衰を考慮すると「複素固有モード解析」。一方、外力に対する時刻歴応答解析において
この後者のモードを使うのが、おっしゃる「複素応答法」じゃないでしょうか。



# 2004年4月26日 # No.6872 # よっすぃ～ #
> 動的問題では、質量、剛性、減衰が解析モデルを構成する3大要素ですが、
> この減衰を考慮するかどうか、つまり「無減衰振動」か「減衰振動」の何れでモデル化するか。
> でしょう。単に「モード解析」という場合は、減衰を無視した固有モードを求めるもの。
> 減衰を考慮すると「複素固有モード解析」。一方、外力に対する時刻歴応答解析において
> この後者のモードを使うのが、おっしゃる「複素応答法」じゃないでしょうか。

お答えありがとう御座います。
再度、質問なのですが、
減衰の考慮の有無で、違いがあるということは、なんとなく理解できました。
そこで、2つの解析方法は共に、外力に対する時刻暦応答解析を実施する際の
話だと思いますが、モード解析において、減衰を考慮しない固有モードを求め、
この後に各振動モードに対する1自由度系の運動方程式を解くことになると思いま
すが(私の解釈です)、この時の運動方程式中に減衰を考慮した方程式として解い
た場合、減衰を考慮したことになるのではないのでしょうか?
この辺りが全く理解できていないため、文章の内容が意味が分からない文になって
いるかもしれませんが、要するに減衰を考慮するタイミングが違うということに
なるのでしょうか?



# 2004年4月27日 # No.6875 # ハッピー #
> 話だと思いますが、モード解析において、減衰を考慮しない固有モードを求め、
> この後に各振動モードに対する1自由度系の運動方程式を解くことになると思いま
> すが(私の解釈です)、この時の運動方程式中に減衰を考慮した方程式として解い
> た場合、減衰を考慮したことになるのではないのでしょうか?
by よっすぃ～さん

おっしゃる「この時の運動方程式中に減衰を考慮した方程式」はモーダル減衰という、
全体的な減衰となるので減衰を部分的(領域)に与えることは出来ませんね。
下記ページが参考になりそうです。
http://www.flush.co.jp/Csfsh.htm
(後略)
(編集担当：いなちゅう 2004/12/21)

<過渡応答解析での実験値との整合性>

# 2003年3月4日 # No.4867 # shell #
初心者の実験&解析者です。
応答解析で応力を求めようとしましたが 実験値とは程遠い結果となってしまいました。
測定したのは 鉄製平板を溶接した部品で重さは6kg程度です。
実験と解析を通していくつか疑問が出てきました。
経験豊富な方が多いようなのでアドバイスをよろしくお願いいたします。
部品単体は freeの状態でFRFを行い FEMと固有値、モードシェイプをヤング率、Densityで合わせました。
その部品を一軸の加振器で加振しました。
実験結果は その時の加速度と歪みがあります。
ちなみに この解析とFRF 加速度計測は初めてです。
これをFEMで加振点を同じ方向に 測定された加速度でi-deasのResponse Analysisで過渡応答で解析しました。
疑問1.加振点では 同じ加速度がもどされましたが そこから少し離れた点では加速度が小さくなってしまっています。
応力を計測した付近では 実験値の1/10になってしまっています。減衰は FRFから求められたので1.5%をいれました。
単純なSHELLモデルですが こんなになってしまうものなのでしょうか?
②shellモデル作成時 疑問に思ったのですが 一軸加振器で部品を加振する場合のモデルですが
どこまで作る必要があるのでしょうか?今回は 取り付けネジから上を作成しましたがこのネジ部分を固定して
加振軸のある付近を3方向の加速度で加振しました。このモデルがおかしいのでしょうか?
③固有値解析で助けて を読んでいたのですがモーダルパラメータとモード質量がでてきていましたが
i-deasの解析では 減衰を入力するところは出てきますがそれ以外はわかりませんでした。
自動的に反映されているのでしょうか?
④応力を求めている事例がないように思うのですが 振動強度 という観点からみると
どんな 評価をするのがいいのでしょうか?
よろしくお願いいたします。



# 2003年3月4日 # No.4874 # ランティス #
> 応力を計測した付近では 実験値の1/10になってしまっています。

モード形状とヤング率、密度を合わせたと書かれているので
大丈夫かとは思いますが、モード形状が合っているのかが気になりました。

モード形状が異なると、測定位置で結果が大きく変わりますからね。



# 2003年3月5日 # No.4878 # ピピ #
> 部品単体は freeの状態でFRFを行い FEMと固有値、モードシェイプをヤング率、Densityで合わせました。
by　shellさん

まず、「free」じゃなくて、「free-free」ですよね。
これは、両端自由(自由-自由)ということですね。
#梁じゃなくても、free-freeで済ませてしまう理由は分かりません。

こういうコリレーションって、個人的には疑問を感じることがあります。
実際に、材料の物性値や形状が不均質な場合は、現実的かもしれませんが、
FEモデルの境界条件や実験上の問題点を無理やり合わせこんでしまう場合も
あると思います。
#でも、そういうことができるI-DEASが羨ましい。

ま、FEモデルと実験モデルでCOMACなどがばっちり合ってれば、文句の付けようが
無いんですけど...

> その部品を一軸の加振器で加振しました。
> 実験結果は その時の加速度と歪みがあります。

この加振器って、打撃加振器ですか?
過渡応答解析やるんだから、打撃加振ですよね。

> これをFEMで加振点を同じ方向に 測定された加速度でi-deasのResponse Analysisで過渡応答で解析しました。

実験が正弦波加振で実施されたのなら、過渡応答解析では無く、周波数応答解析を
する必要がありますけど、そこは間違えないですよね。って俺もしつこい(^_^;)

それから、過渡応答解析でも、直接法とモーダル法で、減衰に関するパラメータ
が変わってくるはずです。
shellさんが表現してるのは、モーダル減衰比だと思いますが、直接法で解く場合は、
他に2種類くらいあったと思います。
この辺の情報は、I-DEASの技術マニュアルとかに書いてあるはずです。

> 疑問1.加振点では 同じ加速度がもどされましたが そこから少し離れた点では加速度が小さくなってしまっています。
> 応力を計測した付近では 実験値の1/10になってしまっています。減衰は FRFから求められたので1.5%をいれました。
> 単純なSHELLモデルですが こんなになってしまうものなのでしょうか?

モーダル減衰比が1.5%ということだと、FRF上のピークも鋭くて明確なものだと思います。
相反性も問題なく。コヒーレンスも十分に高い。ですよね。

何ででしょうね?
FEMによる解析値の方が極端に小さいってのは、ちょっと分かりません。
減衰をかなり大きめに入れてしまってるか、入力が小さすぎるか、どっちかでしょう。

それから、モード減衰比ってのは、あくまでも等価1自由度系に対して一つだけ
求まるものですから、ローカルな振動の減衰とは一致しないこともありますね。

とりあえず、気がついたことだけ書きました。



# 2003年3月5日 # No.4889 # shell #
> まず、「free」じゃなくて、「free-free」ですよね。
> これは、両端自由(自由-自由)ということですね。
>
ご指摘の通りです。 free-freeです。
> >
> ま、FEモデルと実験モデルでCOMACなどがばっちり合ってれば、文句の付けようが
> 無いんですけど...
ばっちりとは 言い難いですが 0.2以下にはなっていました。
>
> この加振器って、打撃加振器ですか?
>
上下にシェーカーのように振動します。打撃加振器というのでしょうか?
わかりません。
>
> 実験が正弦波加振で実施されたのなら、過渡応答解析では無く、周波数応答解析を
> する必要がありますけど、そこは間違えないですよね。って俺もしつこい(^_^;)
>
すいません。過渡応答で解析しました。
得られた加速度の結果が 時間軸だった為ですが この加速度にFFTを掛けた結果で
周波数応答解析をしなければいけなかったのでしょうか?

> モーダル減衰比が1.5%ということだと、FRF上のピークも鋭くて明確なものだと思います。
> 相反性も問題なく。コヒーレンスも十分に高い。ですよね。

ピークは鋭かったです。コヒーレンスもいい と思っています。
>
減衰に種類がある事はしりませんでした。計測は i-deasでやったのではないので
もう一度 単位系をしらべています。

モードシェイプはストロボで見る事が出来ましたが FEMの動きとあっていました。
肉眼で分かる共振は 測定した範囲内では3つでした。(0-300Hz)

加速度にFFTを掛けて周波数応答で解析をしてみます。
アドバイスありがとうございました。

単純な疑問ですが 対象物によると思いますが
こういった解析&実験はどれくらいの精度が期待できるのでしょうか?
80%を合わせたいと考えたら ものすごく精度のいい実験とモデルが
必要なのでしょうか? shellよりソリッドの方がいいのでしょうか?



# 2003年3月5日 # No.4896 # burning #
burning です。

shell さん、こんばんは。

I-DEAS 使いとして一つだけ念のためにお聞きします。

> > モーダル減衰比が1.5%ということだと、

応答解析はI-DEASで実施しているわけですよね。
モード減衰比1.5%とのことですが、I-DEASにモード減衰比を
入力する際には 1.5% は 1.5 ではなく 0.015 と入力する
必要があったかと思いますが、このあたりいかがでしょうか?

> こういった解析&実験はどれくらいの精度が期待できるのでしょうか?
> 80%を合わせたいと考えたら ものすごく精度のいい実験とモデルが
> 必要なのでしょうか? shellよりソリッドの方がいいのでしょうか?

振動解析の場合で、Free-Free、しかもモード減衰比も実験で
出ているのであれば、かなりいい精度の結果が得られると思い
ます。拘束条件がないのが大きいです。今回の場合のポイント
は溶接部分のモデル化ではないでしょうか。

ShellとSolidの違いといっても、振動の基本式 f=1/(2π)*√(K/M)
から考えると、KもMも平方根がかかっていますから、感度は
鈍いです。つまり、要素の違いでKやMが少しぐらい変わっても周波
数の答えにはあまり影響がないということです。

ということで、Shellを使っていても「適切に」モデル化されて
いるのであれば答え(周波数)はほとんど変わらないと思います。
応答関数の形状が違うというのであれば、あとはモード減衰比で
しょうか。



# 2003年3月6日 # No.4898 # ピピ #
> > ま、FEモデルと実験モデルでCOMACなどがばっちり合ってれば、文句の付けようが
> > 無いんですけど...
> ばっちりとは 言い難いですが 0.2以下にはなっていました。
by shellさん

MACは1.0に近いほど相関が高いですよね。「0.2以下」というのは?
I-DEASだと、FEモデルと実験モデルの間のCOMACって、自動的に出来るのでしょうか?
羨ましいです。

> 上下にシェーカーのように振動します。打撃加振器というのでしょうか?
> わかりません。

気にしていたのは、加振実験が過渡的なものなのか?正弦波加振を定常的で与えた
ものなのか?あるいは、正弦波を掃引したものなのか?という辺りです。
「上下に振動する」だけでは、ちょっと分からないですね(^_^;)

shellさんのコメント中に、「測定した範囲内では3つでした。(0-300Hz)」と
ありますから、掃引正弦波加振なのでしょうか?

> すいません。過渡応答で解析しました。
> 得られた加速度の結果が 時間軸だった為ですが この加速度にFFTを掛けた結果で
> 周波数応答解析をしなければいけなかったのでしょうか?

正弦波加振実験を実施したのだとしたら、過渡応答とは結果は合わないと思います。
加振によって入力されるエネルギは、徐々に振幅を増大させ、減衰によって失われる
エネルギと吊り合うところに、指数関数的に漸近するはずです。
(無減衰系では、直線的に発散)
もっとも、これは加振周波数が、共振周波数に近い場合の話です。

実験では、正弦波加振によって、振幅が十分にサチるところまで発達しているとしたら、
過渡応答の数字が小さくなるのは明白だと思います。

あと、モーダル過渡応答解析を実施する場合、対象となるモードを指定しますよね。
(過渡的な入力によって励起されるモードのことです)
それがいい加減だと、応答にも影響してきますね。

> > モーダル減衰比が1.5%ということだと、FRF上のピークも鋭くて明確なものだと思います。
> > 相反性も問題なく。コヒーレンスも十分に高い。ですよね。

burningさんのご指摘がありましたが、モーダル減衰比が150%で入力されているとしたら、
えらいことですね。
完全に過減衰の状態になりますから、振動は発生しないですよ。

念のために、モーダル減衰比の物理的な意味も確認された方が良いかと思います。



# 2003年3月7日 # No.4903 # shell #
> MACは1.0に近いほど相関が高いですよね。「0.2以下」というのは?
1以外のところが0.2以下になっていたという事です。
囲内では3つでした。(0-300Hz)」と
> 掃引正弦波加振なのでしょうか?
すいません。加振は上下方向に 振幅一定で周波数を0-300Hzまであげていきました。
sin波になっていると思っています。

> 実験では、正弦波加振によって、振幅が十分にサチるところまで発達しているとしたら、
実現象ではどのようになるのでしょうか?
> あと、モーダル過渡応答解析を実施する場合、対象となるモードを指定しますよね。
これはしりませんでした。入力する方法を調べてみます。
>モーダル減衰比1.5%が150%
画面上では %とでているんです。 もう一度確認します。

そうですか。 そこそこ合ってくるはずなんですね。
頑張ってみます。



# 2003年3月10日 # No.4918 # burning #
burning です。

> >モーダル減衰比1.5%が150%
> 画面上では %とでているんです。 もう一度確認します。

気になって会社で調べてみました。

I-DEAS9 では、% 表示に変わっていたのですね。

失礼しました。
I-DEAS9のModel Responseはまだ使ったことなかったもので。

MS7の Model Response のときは率(%)ではなく比で入力
だったですよね。

今度からバージョンにも気をつけてレスしたいと思います。



# 2003年3月12日 # No.4926 # SHU #
shellさん、始めまして。I-DEAS9を使っているものです。
ちょっと遅いですが手助けになればと。。

>モーダル減衰比1.5%が150%
I-DEAS8からの話ですが、「周波数イベント」-「モーダルオプション内減衰ファク
タ」に各周波数毎にいれる粘性の事ですか?もしそうならば、百分率そのものを入れ
る様です。3%ならば、3と入力します。そんなに変な値にはなりませんでしたよ。

I-DEAS7以前は設定方法が全く違う(内容は同じでしょうが)ので、もしかしたら
100で割った値を入れるかもしれませんが...。

レイリー減衰は分かりません。どんな時に用いると効果があるのでしょうか?
某所で聞きましたが、推奨値はないとの事でした。
(編集担当：いなちゅう 2003/11/27)

<I-DEASでの初期衝撃(時刻歴関数)について>

No.3861 # 2002年10月29日 # 10時07分(火曜日) # のぶ #
いつも掲示板見て勉強させてもらってます.

　今日はI-deasについてうかがいたいのですが.
振動問題で普通に関数を与える場合と,初期衝撃を設定した場合とのちがいは,何でしょうか?
いまいち初期衝撃の定義がわかりません.
誰か,教えてくださいよろしくお願いします



No.3863 # 2000年10月29日 # 20時37分(火曜日) # チャーリー #
>振動問題で普通に関数を与える場合と,初期衝撃を設定した場合とのちがいは

よくわからないので、参考にならないかもしれませんが
構造物の、振動のテストを思い浮かべてください。
加振機で　?Hz　?G　とかで行う場合
ハンマリングで、コツンと一発行う場合
この現象の構造物の応答を数値計算させる場合、
1.一定時間内の周期性として応答を表す。(周波数応答、スペクトル応答)
2.細かい時間軸の刻みで、応答を表現する。(過渡応答、時刻歴応答)
などの違いと思います。
ここでは、外力を周期性として入れてあげるか、
そうでないかの違いと考えてます。
Id***はその前に、固有値解析をしないといけないのかな?
(後略)



No.3869 # 2002年10月30日 # 10時09分(水曜日) # imada #

> 　今日はI-deasについてうかがいたいのですが.
> 振動問題で普通に関数を与える場合と,初期衝撃を設定した場合とのちがいは,何でしょうか?
> いまいち初期衝撃の定義がわかりません.
> 誰か,教えてくださいよろしくお願いします

by のぶ さん

わりこみですみません。imadaと申します。
最初、この質問の意味がわからなかったのですが、チャーリーさんの書き込みを
見て少しわかったような気になりました。
チャーリーさんの解釈が正しいとすると、入力(パルス波)に対する応答を
時間軸で見るのか周波数軸で見るのかの違いだと思いますが、のぶさんの
質問の意図はそれでよろしいのでしょうか?

「初期衝撃」を与える時の解析の種類は何になってます?
多分「時刻歴応答解析」とか「過渡応答解析(Transient)」に
なっているとおもいますが・・・。



No.3870 # 2002年10月30日 # 11時29分(水曜日) # のぶ #

> 「初期衝撃」を与える時の解析の種類は何になってます?
> 多分「時刻歴応答解析」とか「過渡応答解析(Transient)」に
> なっているとおもいますが・・・。

imada さん,チャリーさん,回答ありがとうございます.

少し説明不足な点が,ありまして,ごめんなさい

過渡解析を行なっているんですが,初期衝撃とゆう項目を設定しなくても
普通に入力関数を与えて過度解析できます.この初期衝撃をあたえないで入力関数だけで,
過度解析をおこなった場合と与えない場合の違いを知りたいです.



No.3871# Re: 3870 3869 3861 初期衝撃について
#　2002年10月30日# 11時41分(水曜日)# imada#

> 過渡解析を行なっているんですが,初期衝撃とゆう項目を設定しなくても
>普通に入力関数を与えて過度解析できます.この初期衝撃をあたえないで入力関数だけで,7
>過度解析をおこなった場合と与えない場合の違いを知りたいです.

by のぶ　さん

なるほど、そうなるとI-DEASユーザーの方に教えていただく方がよさそうですが、
言葉から解釈すると、入力する所定の時間軸波形にたいして「初期衝撃」という
のは周波数帯域の広いパルス入力を重ね合わせるような形となり、高次のモード
も励起させるような目的かなあという気がします。
勝手な推測です。すみません。
ご存知の方はフォロー願います。



No.3872 # 2002年10月30日 # 11時55分(水曜日) # 金色ウサギ #
> 　今日はI-deasについてうかがいたいのですが.
> 振動問題で普通に関数を与える場合と,初期衝撃を設定した場合とのちがいは,何でしょうか?
> いまいち初期衝撃の定義がわかりません.
> 誰か,教えてくださいよろしくお願いします
byのぶさん

初期衝撃は、インパクト時間や外部オブジェクトの質量、速度などを定義することに
よって、衝撃力(時刻歴関数)を与える機能です。

応答計算のロジックとかは変わらないはずです。(特別なことはしていない)
定義のしかたの違いと考えて良いと思います。



No.3875 # 2002年10月30日 # 16時02分(水曜日) # imada #

> 初期衝撃は、インパクト時間や外部オブジェクトの質量、速度などを定義することに
> よって、衝撃力(時刻歴関数)を与える機能です。
>
> 応答計算のロジックとかは変わらないはずです。(特別なことはしていない)
> 定義のしかたの違いと考えて良いと思います。
>

by 金色ウサギ さん

なるほど、入力波形を自動的に計算してくれるのですね。
扱う問題によっては便利そうですね。
非ユーザーながら勉強になります。
ソフトによっていろいろな機能がありますね。



No.3887 # 2002年10月31日 # 21時00分(木曜日) # SHU #
I-DEASネタなら少しはアドバイスできるかと...。

>初期衝撃をあたえないで入力関数だけで,過度解析をおこなった場合と与えない
>場合の違い

難しい事は分りませんが、IDEASの機能としてこのコマンドはいろいろと不具合
(正しい結果が得られない)がでているため、現在は事実上つかえない機能だそ
うです。う～ん。質問の答えになってませんね。ごめんなさい。

4月頃のIDEAS関係のサイトに「初期衝撃」を前面にだした宣伝があり、そこには
携帯電話が落っこちて、数回跳ね返って、落ちつく・・・というアニメーション
がありました。いつのまにか消えてましたが(^^;



他の解析ソフト使ってみたいなぁ....。(独り言)



No.3890 # 2002年10月31日 # 22時11分(木曜日) # ぷかぷか #
　　
メディアは、手元にあるものの MS9 を、まだインストール
してないので「初期衝撃」の機能は知らないのですが・・・
　
> 初期衝撃は、インパクト時間や外部オブジェクトの質量、
> 速度などを定義することによって、衝撃力(時刻歴関数)
> を与える機能です。
> 　　
> 応答計算のロジックとかは変わらないはずです。
　　　
落下によって生じるような擬似ハーフサイン波でも定義する
機能なのでしょうか?
　　
従来の「モード合成法による振動応答(過渡応答)計算」で
落下衝撃の挙動を見積もろうとするのでしょうか?
(それとも直接積分のルーチンが追加された?)
　　
以前、テーブル落下試験を再現したシミュレーションを
DYNA で行ってみましたが、実験とよく一致しました。
その一方で、(テーブル上で観測されたハーフサインの
波形を入力とした)I-DEAS の過渡応答計算は全然違う
結果になりました。
　
I-DEAS で落下や衝撃の計算ができるとなると・・・、
衝突部位の節点に入力を定義できたとしても、落下(接地
または衝突)時に各節点(要素)で発生している慣性力は
どうやって見積もるのでしょうか?(これを考慮しないと、
単なる振動応答解析になってしまうだけで、落下の計算を
したことにはならないはずですが・・・。)
(編集担当：いなちゅう 2002/12/25)

<回転振動させるには? >

No.3280 # 2002年7月2日 # 22時46分(火曜日) # たけし #
皆様、はじめまして。

私は今ANSYSを使って三次元磁場解析(SOLID117)を行おうとしている者ですが、
一つどうしてもわからない部分が出てしまったので質問させてください。

解析の中で導体を回転振動させる必要があるのですが、この回転振動させる方法が
わからないので困っています。
回転自体はReal Constantsで設定できることがわかったので、これで
Harmonic解析を行えばよいのかなと最初思ったのですが、ANSYSのHelpを
読んだところHarmonic解析でも速度は一定のままだそうなので、この方法では
無理なことがわかりました。

もしお分かりの方がいましたら、ぜひご回答をよろしくお願いします。



No.3281 # 2002年7月3日 # 19時33分(水曜日) # チャーリー #
> 皆様、はじめまして。
> 私は今ANSYSを使って三次元磁場解析(SOLID117)を行おうとしている者ですが、
> 一つどうしてもわからない部分が出てしまったので質問させてください。

はじめまして、ANSYSわからないのと、詳しい方の回答がこれに続くと願って(笑)
>
> 解析の中で導体を回転振動させる必要があるのですが、この回転振動させる方法が
> わからないので困っています。
> 回転自体はReal Constantsで設定できることがわかったので、これで
> Harmonic解析を行えばよいのかなと最初思ったのですが、ANSYSのHelpを
> 読んだところHarmonic解析でも速度は一定のままだそうなので、この方法では
> 無理なことがわかりました。

動解析は周期境界といって、周波数毎の応答を解くことになります。
おそらく時刻歴応答のことかと、、、、境界条件を時間ステップで入力し、
それ毎に解きます。
回転は、軸の自由度の設定とrotationの境界で加えることができると思います。

もしかすると右ねじの法則ですか?(笑)
解決済みでしたらすみません。



No.3285 # 2002年7月4日 # 14時05分(木曜日) # たけし #
>チャーリーさん

早速のご回答、ありがとうございます。

> 動解析は周期境界といって、周波数毎の応答を解くことになります。
> おそらく時刻歴応答のことかと、、、、境界条件を時間ステップで入力し、
> それ毎に解きます。
> 回転は、軸の自由度の設定とrotationの境界で加えることができると思います。

私が行ったのは要素に速度の自由度を与えて、回転の角速度を決めるというやり方ですが、上記の方法はこれとは異なるものでしょうか?
時刻暦応答は私も考えたのですが、いずれにしても速度を正弦的に変化させる方法が未だにわからないです。
速度を電流のように荷重として与えることができれば、周波数解析で正弦的に変化させることもできるかなと思ったのですが…。

> もしかすると右ねじの法則ですか?(笑)

実は渦電流解析をやろうとしています。
一定の角速度で渦電流を計算するところまでは、一応できるようになったのですが…。



No.3287 # 2002年7月4日 # 16時54分(木曜日) # チャーリー #
> 私が行ったのは要素に速度の自由度を与えて、回転の角速度を決めるというやり方ですが、上記の方法はこれとは異なるものでしょうか?
> 時刻暦応答は私も考えたのですが、いずれにしても速度を正弦的に変化させる方法が未だにわからないです。
> 速度を電流のように荷重として与えることができれば、周波数解析で正弦的に変化させることもできるかなと思ったのですが…。

角速度を時間積分すると変位角、角速度を微分すると、角加速度
正弦は、位相以外と係数以外変わらないので、Harmonic(周波数)解析でしたら
周波数一周期の、最大応答物理量なり平均をもとめるのと思うのですが

ソルバ内か、プリで境界をどれを入力するかは、時間(周期的)な制約があるか、
オプションを求められるととおもいます。

> 実は渦電流解析をやろうとしています。
> 一定の角速度で渦電流を計算するところまでは、一応できるようになったのですが…。



No.3295 # 2002年7月6日 # 10時03分(土曜日) # ハッピー #
> 私が行ったのは要素に速度の自由度を与えて、回転の角速度を決めるというやり方ですが、上記の方法はこれとは異なるものでしょうか?
> 時刻暦応答は私も考えたのですが、いずれにしても速度を正弦的に変化させる方法が未だにわからないです。
> 速度を電流のように荷重として与えることができれば、周波数解析で正弦的に変化させることもできるかなと思ったのですが…。
>
> > もしかすると右ねじの法則ですか?(笑)
>
> 実は渦電流解析をやろうとしています。
> 一定の角速度で渦電流を計算するところまでは、一応できるようになったのですが…。

byたけしさん

電磁場において速度による渦電流項は、Je=σ(V×B)(VクロスB)で表されますね。
　(フレミングの右手の法則)
速度ベクトルと、磁束密度ベクトルの外積の方向に渦電流が生じる。
Bは未知数でVは既定値です。
ですから、速度と言っても動力学の速度とは異質のもですね、たぶん。

「回転の角速度W」を与えることは出来る...ということは、ANSYSは内部で、
V=rWで各位置の半径rを使って速度Vを求めているものと思います。

ANSYSのリアルコンスタント(定数)を正弦波状に変化させるには、私のANSYS知識では
APDL(マクロ)を使って、Doループを回すのがてっとり早いと思います。
Doループの内部で、W=W0×sin(at)として、tをDoカウンターに関連付ける。
違うかな?

#因みにローレンツ力は、F=J×B(左手の法則)で、Jに上のJeを代入すると、
　FはVと逆向きになります。つまり、磁場中を運動する物体には抵抗力が作用します。



No.3297 # 2002年7月8日 # 12時27分(月曜日) # よし☆彡 #
> 電磁場において速度による渦電流項は、Je=σ(V×B)(VクロスB)で表されますね。
> 　(フレミングの右手の法則)
> 速度ベクトルと、磁束密度ベクトルの外積の方向に渦電流が生じる。
> Bは未知数でVは既定値です。
> ですから、速度と言っても動力学の速度とは異質のもですね、たぶん。
>byハッピーさん

この速度は動力学的な意味を持つと思いますが,FEM上で空間固定か物質固定
という違いがあるという理解で良いですか?



No.3298 # 2002年7月8日 # 14時28分(月曜日) # たけし #
>チャーリーさん、ハッピーさん

ご回答ありがとうございます。
今現在もいろいろと試行錯誤中ですが、

> ANSYSのリアルコンスタント(定数)を正弦波状に変化させるには、私のANSYS知識では
> APDL(マクロ)を使って、Doループを回すのがてっとり早いと思います。
> Doループの内部で、W=W0×sin(at)として、tをDoカウンターに関連付ける。
> 違うかな?

ハッピーさんのこの方法を試してみようと思います。
(まずはAPDLについて勉強しなくては…)
(後略)



No.3301 # 2002年7月8日 # 22時46分(月曜日) # happy #
> この速度は動力学的な意味を持つと思いますが,
エネルギーの意味で全てつながっています。
積極的に活用するのが回生ブレーキ、ECB(EddyCurrentBrake)
など。電磁力関連のダイナミクスシンポジウムが機械学会、
電機学会のまさに学際連成で、毎年開かれてます。
ECBでも電磁場、熱伝導、動力学と、頭がパニクります。

> FEM上で空間固定か物質固定という違いがある
何れの解き方もあると思いますが今回の場合は
空間固定と思っています。違っていたらすみません。



No.3302 # 2002年7月8日 # 23時10分(月曜日) # happy #
> > 電磁場において速度による渦電流項は、Je=σ(V×B)(VクロスB)で表されますね。
> > 　(フレミングの右手の法則)
> > 速度ベクトルと、磁束密度ベクトルの外積の方向に渦電流が生じる。
> > Bは未知数でVは既定値です。
すみません。この「既定値」は誤りです。
勿論、既定値として解く場合もありますが一般論とは言えません。
(pcを使えない環境のため長文は疲れる!)



No.3303 # 2002年7月9日 # 12時23分(火曜日) # よし☆彡 #
> > この速度は動力学的な意味を持つと思いますが,
> エネルギーの意味で全てつながっています。
> by ハッピーさん

ということは,場が違うという意味ですね.たぶん
(後略)
(編集担当：いなちゅう 2002/12/25)

<衝撃解析教えてください(応力の伝播速度)>

No.3784 # 2002年10月23日 # 12時06分(水曜日) # とく #
はじめまして、とくといいます。
　私は、最近I-DEASで衝撃の解析をはじめたのですが、うまくいきません。
　　簡単な例なんですが。
材質;スチール製　形状;丸棒
端面を拘束　もう1つの端面から分布荷重をかけて、固有値解析
↓
過度解析で、スケーリングして、入力関数を作り応答解析をしています。
(関数としては、分布荷重だけでなく、DOFでのも試してみました。)

一様解析は行われますが。しかし、スチールでの応力の伝播速度は、5100m/s何です。
その速度で反射波が帰ってきません。
　どなたか、ご存じのかた教えてくださいよろしくお願いします。



No.3790 # 2002年10月23日 # 14時58分(水曜日) # ぷかぷか #

便乗で質問させてください。(すいません)

> 　私は、最近I-DEASで衝撃の解析をはじめたのですが、

最近は I-DEAS の機能を検証してないので
不勉強で申し訳ないのですが…(まだ MS8
を使ってるんで)
I-DEAS で非線形の Dynamics ソルバーって
ありましたっけ?

> 端面から分布荷重をかけて、固有値解析

物体力以外に、初期応力を考慮したモード解析って
できるようになったのですか?
張力の作用する板のモード解析もできるのでしょうか?
(非線形解析が可能!?)


> 過度解析で、スケーリングして、入力関数を作り応答解析をしています。

I-DEAS って、直接積分の解法を持ってませんよね?
いったん、モードに分解して、モード合成法で
伝達関数を作っているはずですが・・・。
(計算自由度を落とすために、高次の項を無視している)
これを使って過渡応答の計算をしているということ
でしょうか?

こうやって組み上げたモデルでは、各モードは
(定常状態を仮定しているから)瞬時に(とい
うか同時に)励起されるので、縦波である応力
波の伝播は再現できないんじゃないでしょうか?
分子(原子)間の動きを考慮するような高次の
モードまでモデル化するのなら別ですけど・・・

随分前に、電通が「 I-DEAS を使った落下シミ
ュレーション」とかいう事例を紹介してましたが、
あれはハーフサインの入力に対しての振動応答を
計算しただけで、落下時に発生する構造側の慣性
力を考慮してないので間違っている気がします。
(単なる振動応答解析であって、落下衝撃の解析
にはなってない。)

確かに、振動も衝撃も、同じ運動方程式を解きま
すが、対象としている現象の領域が異なるので
それぞれに応じたアプローチ(とツール)を選定
すべきではないでしょうか?

比較的ゆっくりした周期の長い現象を陽解法で解く
必要も無いし、非線形項の影響(接触・大変形・材
料非線形)が無い問題は振動に置き換えてもいい気
がするし・・・



No.3792 # 2002年10月23日 # 15時57分(水曜日) # 金色ウサギ #
> 一応解析は行われますが。しかし、スチールでの応力の伝播速度は、5100m/sなんです。
>その速度で反射波が帰ってきません
by とくさん

I-DEASでの衝撃解析というのは、過渡応答解析で時刻歴の力関数等で加振したときの
応力の応答を評価するということになりますが、これは振動解析に基づいた手法で、
擬似的な衝撃解析です。

しかし、この手法では応力波の伝播は考慮されないようです。
インターネットで探してみたら、これに関することがまとめられているHPがありました。
http://www.terrabyte.co.jp/gatten/article_dyna.htm

ただし、アクセスに時間がかかり画像データがほとんど見れませんでした。(^^;



No.3793 # 2002年10月23日 # 16時26分(水曜日) # 金色ウサギ #
> I-DEAS で非線形の Dynamics ソルバーってありましたっけ?

ないはずです。線形の動解析ですね。

> 端面から分布荷重をかけて、固有値解析
>
> 物体力以外に、初期応力を考慮したモード解析って
> できるようになったのですか?
> 張力の作用する板のモード解析もできるのでしょうか?
> (非線形解析が可能!?)

応力硬化(板構造にテンションをかけると見かけの剛性が上がる現象)のことであれば
できます。結構前からできるようになったはずです。I-DEAS8でもできますよ。
解析オプションにスイッチがあります。



No.3794 # 2002年10月23日 # 18時02分(水曜日) # チャーリー #
> > I-DEAS で非線形の Dynamics ソルバーってありましたっけ?
>
> ないはずです。線形の動解析ですね。
私も教えて下さい。IDEASは暫く前に扱えないぐらい離れてしまったので、
材料線形ですが、減衰考慮の過渡応答機能ってありませんでしたっけ。?

No.3795 # 2002年10月23日 # 18時17分(水曜日) # 金色ウサギ #
> 私も教えて下さい。IDEASは暫く前に扱えないぐらい離れてしまったので、
> 材料線形ですが、減衰考慮の過渡応答機能ってありませんでしたっけ。?

あります。
固有値解析で求めた各モードに減衰比を与えて過渡応答解析します。



No.3798 # 2002年10月23日 # 21時05分(水曜日) # チャーリー #
>> IDEASは暫く前に扱えないぐらい離れてしまったので、
>> 材料線形ですが、減衰考慮の過渡応答機能ってありませんでしたっけ。?
>
> あります。
> 固有値解析で求めた各モードに減衰比を与えて過渡応答解析します。
log見逃してました。時間積分の直接法ではないということで、了解しました。

便乗ですが、
>>部品の固有値を高次まで求め分析するのは、時間的に厳しく製品出荷にはとても間に合いません。
>> 「実際はみなさんどのようにされていますか?」
>> 「本音をお聞かせ下さい」というのが本来聞きたい部分です。
>試作品があれば、ハンマリングで すぐ(10分程度で)確認できる
>ので、加振実験で確認することが多いです。
減衰は人口粘性と諦めて、、
私のところも、物があればハンマリングはすぐやってしまいます。(笑)
でも慣れたところは、経験で入力してるところも多いと思いますよ。



No.3804 # 2002年10月24日 # 09時04分(木曜日) # とく #
金色うさぎさん,ぷかぷかさん,みなさん,ありがとうございました.大変参考になりました.
私は,大学院2年生なのですが,研究室では今年からI-deasを導入しました.
そのため,周りには誰もI-deasを熟知した人はいなく,学生の私が,マニュアルだけの独学に限界を感じていました.実験の方は順調なんですが(;_;)
(去年までは,直接積分法のANSYSを使っていたんですが.)
　
　いままで応答ダイナミクスで使っていたんですが,正規モードダイナミクスにしそこの解析オプションの応力硬化を使ってみたのです.がやはり1次元次元方程式を満たすような応力波できませんでした.振動になってしまいました.
やはり,I-deasでは無理なんでしょうか?それとも何か原因があるんでしょか?



No.3813 # 2002年10月24日 # 13時54分(木曜日) # 金色ウサギ #
> やはり,I-deasでは無理なんでしょうか?それとも何か原因があるんでしょか?
>
I-deasでは無理だと思います。振動解析による擬似的な衝撃解析ですから。
応力波の伝播はミクロな現象ですが、過渡応答解析で求められるのは、構造の振動
特性に基づくマクロな応答です。

3792で書いたHPはご覧になられました?
衝撃応力について、振動解析と衝撃解析の考え方から解説しています。



No.3815 # 2002年10月24日 # 15時07分(木曜日) # よし☆彡 #
-----------------------------------------------------------------
いままで応答ダイナミクスで使っていたんですが,正規モードダイナミクスにし
そこの解析オプションの応力硬化を使ってみたのです.がやはり1次元次元方程
式を満たすような応力波できませんでした.振動になってしまいました.
やはり,I-deasでは無理なんでしょうか?それとも何か原因があるんでしょか?
-----------------------------------------byとくさん---------------

直接積分法もモーダル法も基本的に線形応答を求める手法としては原則として一緒です.
しかし,モーダル法は次の改善を行う必要があります.

1.パルスが表せるようメッシュを限りなく細かくする(さらに,計算量の観点から梁は
なるべく短い方が良いと思います)

2.モードの抽出を限りなく自由度数に近づける(計算するまでもなく抽出されるモードの
高次付近が必要となることから,出来れば質点,バネ系に置き換えた方が良いと思います)

おわかりだと思いますが,通常はこのような固有値解析を使う過度解析(モーダル法)では
きわめて難しいということです.ですから,みなさん出来ないと言われてるのではないかと思います.
解析を行う目的が違うとは思いますが,大変そうですね!
直接積分をやられていたようですが,直接積分も実は計算しにくいのではないでしょうか?
本当は拡散問題のような,密度の移送項が扱える要素があれば良いんですがねえ.



No.3825 # 2002年10月25日 # 08時01分(金曜日) # とく #
金色ウサギ さん,よし☆彡 さん　ご回答ありがとうございました.
自分の勉強不足を実感しました.
今度は,もう一度ANSYSを使って解析をしてみます.
(うち先生はこっちは,うまく解析できたといっていました)

ANSYSは,I-deasに比較して,CAD機能がないのでモデル作りが不便なのと,メッシュをきっていく段階で要素数が
少ないのが難点です.



No.3938 # 2002年11月7日 # 14時31分(木曜日) # とく #
以前,こちらの掲示板で,I-deasを使って物質に伝わる応力波(波動)
についてを皆さんに相談しました.

しかし,重ね合わせ法をつかった.I-desaでは,応力波といった,ミクロ的な
領域は,測定できず構造的な振動解析になってしまうと,アドバイスを皆さんから受けました.

そのことを私の先生(僕は院生です)に報告したら,「そんなことない,ANSYSでできたんだ.
君が,理解してなくて使い方がおかしいだけだ」
といわれました.先生は,もちろん使い方を熟知していませんけどね.

僕は,皆さんに頂いた言葉をもまとめて,

モーダル法(重ね合わせ法)では、モードに分解し合成して伝達関数を作るため
計算自由度を落とします.そのため高次の功を無視することとなり,結果として各モードは
定常状態となるのではないでしょうか?

といったんですが,私もそれ以上のことは,わからず,取り合ってもらえません.
金色うさぎさんに,教えていただいたHPも参考になりましたが,どうした重ねあわせ法だと,
衝撃波を考慮できないんだと言われます.
今日もそのことで怒られました.(.. )”~うぅぅ…

どなたか,先生を納得できるような,文献やホームページご存じないでしょうか?
また,どのような方法で勉強したら重ねあわせ法では,応力波が測定できないと
理解できるのでしょうか?教えてください.



No.3940 # 2002年11月7日 # 17時32分(木曜日) # ハッピー #
> モーダル法(重ね合わせ法)では、モードに分解し合成して伝達関数を作るため
>計算自由度を落とします.そのため高次の功を無視することとなり,
>結果として各モードは定常状態となるのではないでしょうか?
byとくさん

皆さんが書かれたことと重なりますが....
モード重ね合わせ法は、当然、定常解でなく過渡応答解を求めるものですヨ。
物体の変形状態を、基本となる固有モードの線形和で近似的に表現するわけです。
固有モード毎に過渡応答解を求めて、それらを単純に足し合わせて全体の挙動を求めます。

この固有モードは、自由度の数だけあって、例えば1000節点ソリッド要素であれば
3×1000=3000自由度で、3000モードとなるわけですが、この固有モードのなかで
支配的な固有振動が低い方の数10モードだけ取り上げて、それらの挙動の和で近似。

従って、何次までのモードを使うかによって、近似精度=解は変わりますが、
高次のモードは「全体挙動」に対して影響が小さいので割愛するわけです。
「全体挙動」を効率的に解くのがモード合成法。

問題の応力波は、ここで無視されてしまう高次モードの領域になるので
変形の分解能のレベルから外れて再現できないということでしょう。
極端な話、モード合成法でも全ての固有モードを使えば、応力波も再現できる
と言えるのかな?　でも計算時間は莫大になってモード合成法のメリット無し。

よし☆彡さんが、
>No.3815 Re: 3804 衝撃解析
>1.パルスが表せるようメッシュを限りなく細かくする(さらに,計算量の観点から
>　梁はなるべく短い方が良いと思います)
>2.モードの抽出を限りなく自由度数に近づける(計算するまでもなく抽出される
>　モードの高次付近が必要となることから,
>　出来れば質点,バネ系に置き換えた方が良いと思います)
書かれたように、バネ質点で1次元問題にすると計算量を抑えることができそう。

ただ、何らかの非線形性がある場合は、モード合成法は根本的に無理かな?
落下問題でしたら、接触問題=非線形ですからペケ。

昔、簡単なビークルダイナミクスをモード合成法で解いた特、
車が跳ねるので、前後タイヤの接地状況(拘束条件)に応じたモード群を予め
求めておいて、シミュレーションの過程で、接地状況を判定して自動切り替え
ながら解いてましたが、I-deasにはそういう機能はあるのでしょうか?



No.3941 # 2002年11月7日 # 18時40分(木曜日) # 金色ウサギ #
「できないでしょう」と書き込んでしまった者として責任を感じています。。。

バネマスモデルではなく、ビームモデルで試してみました。
I-deasでは応力を評価するためにはシェルかソリッドでないといけないようなので、
変位の挙動で応力伝播の様子を推定することにしてみました。

すなわち、衝撃力をかけた節点とそこから離れた節点とでは、変位が生じる時間が
ずれ、それらの節点間距離と時間差とから応力伝播速度が求まると考えました。

100要素のビームモデルで100モード求めておき、モード加速度法を使って、力の
加振関数の解像度を1e-6secくらいに細かくして変位の応答関数を計算すると、
応力伝播速度は5.1e3m/secくらいになるような結果が得られました。



No.3943 # 2002年11月7日 # 21時24分(木曜日) # ぷかぷか #

> 極端な話、モード合成法でも全ての固有モードを使えば、応力波も再現できる
> と言えるのかな?　でも計算時間は莫大になってモード合成法のメリット無し。
> by ハッピーさん
　
たぶん、これにつきるでしょうね。
弾性波の伝播を表現できるだけのメッシュサイズで、
なおかつ縦波のモードを表現できる自由度のモード
を含めば出てくると思うのですが、膨大な計算にな
るし、全ての自由度を含んだ過渡応答計算をするな
ら、モードに分解する意味は無い・・・というか、
固有値解析する際の誤差で高次の項の精度ははボロ
ボロになるんじゃないでしょうか?
　
ANSYSやNASTRAN、ABAQUS、MARC
などで、直接積分(ニューマークベータ法など)で
計算するのが無難だと思います。これらには、モード合
成法も、直接積分法もありますので、当然今回のような
解析には直接積分法で対応します。
　
残念ながら I-DEAS には、モードの重ね合わせ法しか
用意されていないので「実用的ではない」ということ
でしょうか・・・

もともと、FEMの固有値解析で数百モードも精度良く
計算できるとは考えにくいので・・・
(自動車モデルのように詳細なメッシュを切っても、
　数百Hz程度しか合わないし)



No.3944 # 2002年11月7日 # 22時55分(木曜日) # よし☆彡 #
> 固有値解析する際の誤差で高次の項の精度ははボロ
> ボロになるんじゃないでしょうか?
>

しかし,直接積分といえど汎用プログラムは高次の振動を減衰
させてますから,今回の線形モデル内で波動が伝播するような
モデルはFEMを熟知しないと正しい解を算出しないでしょうね.

つまり,直感的それに気づけばほかの方法を考えることもできますが,
気づかなければそれを信じておしまいということです.



No.3950 # 2002年11月8日 # 14時49分(金曜日) # 金色ウサギ #
> 弾性波の伝播を表現できるだけのメッシュサイズで、
> なおかつ縦波のモードを表現できる自由度のモード
> を含めば出てくると思うのですが、膨大な計算にな
> るし、全ての自由度を含んだ過渡応答計算をするな
> ら、モードに分解する意味は無い・・・というか、
> 固有値解析する際の誤差で高次の項の精度ははボロ
> ボロになるんじゃないでしょうか?
> 　
> ANSYSやNASTRAN、ABAQUS、MARC
> などで、直接積分(ニューマークベータ法など)で
> 計算するのが無難だと思います。これらには、モード合
> 成法も、直接積分法もありますので、当然今回のような
> 解析には直接積分法で対応します。
> 　
> 残念ながら I-DEAS には、モードの重ね合わせ法しか
> 用意されていないので「実用的ではない」ということ
> でしょうか・・・
>
> もともと、FEMの固有値解析で数百モードも精度良く
> 計算できるとは考えにくいので・・・
byぷかぷかさん

私もそう思うのですが、ダメもとで100要素のビームモデルで100モード計算して
(100次まで精度良く求まるなんて思っていませんし、100という数字に何の根拠
もないのですが)、モード加速度法(求めていない高次モードの剛性を考慮できる
そうです)で、過渡応答を計算してみました。

そうすると、加振点の97mm先の変位応答の時間遅れが1.9e-5secという結果が
出ました。これから速度を求めると、97e-3÷1.9e-5=5.1e3m/sec。。。

この結果って信じて良いものなのでしょうか?何か怪しくありません?
急いでやったので、固有値解析の結果精度の検証もしていないのですが。
まずは、固有値解析の結果精度を確認してみようと思います。



No.3964 # 2002年11月9日 # 17時59分(土曜日) # とく #

皆さん,本当にありがとう,ございました.
アドバイス大変たすかりました.
こんあに真剣に考えていただけるなんて,うれしいかぎりです.

さて,早速自分でも,100要素のビームを用いて100個のモードを抽出してみました.
結果は,炭素鋼の応力波の伝播速度に近い値を算出できました.
材質も銅へと変えて行ないましたが,銅の伝播速度　3770m/sに近い値がでました.
ビーム要素でも解析ができるとうれしいものです.
(編集担当：いなちゅう 2002/12/10)

<地震の解析>

#2001年7月19日#ハッピー#

> 過去ログであったものから見つけたものです、
> 参考にならないかもしれませんが連鎖紹介します。
> http://www.labnet.or.jp/~nastran/sssn-jirei5.htm
> こういったものを動解析といいますが、ほとんどはこの延長線上で
> 解析します。Nastranは非常によく使われてます。
byチャーリーさん

過去ログにこんなのがあったとは知りませんでした。
地震の解析は、昔やった経験では
・時刻歴応答解析
　　上記例と同じ. 直接時間積分とモーダル応答解析がある
　　代表的な地震（エルセントロ、十勝沖、神戸．．．．）の加速度波形が
　　データベース化されていて、それらを使って地盤を加振する。
　　ソフトの中には、地盤の加速度として入力できる物がありますが、Nastranでは
　　上記例から察すると、地盤を巨大なマスに見立てて、その点を加振するようですね。
・応答スペクトル解析
　　地震応答スペクトルを与えて、各周波数に対する応答のＲＭＳ（RootMeanSquare）などで
　　評価する。地域や地盤、建物の種類などに応じた応答スペクトルが用意されている。
といったところでした。

なお地震波の伝播を解析する場合は、無限遠を表す境界条件がないと地震波が反射して
戻って来るという不合理な現象が生じたと記憶しています。

設計的な解析は応答スペクトルで行い、建物の崩壊などを厳密に調べるには、時刻歴で解く
ことになるのではないでしょうか。うろ覚えスミマセン。
(編集担当：いなちゅう 2001/12/21)

<周波数応答解析>

#2000年5月25日#門外漢#

皆さんに教えて頂きます。
最近Mechanicaを使って、周波数応答解析を行ったが、どうも位相のグラフが怪しいと思われます。
というのは、一定周波数まで、位相が遅れてきたが、ある周波数で、位相が突然進んでしまいました。
進むということは、入力はまだしていないにもかかわらず、応答がすでにあることを意味すると考えられるので、
ちょっと納得できません。
例題は、日本機械学会編「機械系の動力学」ページ172の図5.27のはりです。
ご存知の方、ぜひ教えてください。



#2000年5月25日#モLD#

>最近Mechanicaを使って、周波数応答解析を行ったが、...
>...ある周波数で、位相が突然進んでしまいました。
Mechanica及び「機械系の動力学」は、全く知らないので迷惑かけるかも
また、それとも、最大最小の差が360°を超えているはずはないと思いますので
低周波の位相を-180°あたりで補正すればいいのではないでしょうか?
周波数応答(時刻暦応答ではないですよね?)ですので、
振動解析による、低周波数の位相角がどうなるかは、なんともわかりませんです。



#2000年5月25日#aes#

うーむ、門外漢 　さん、ご怒りはごもっとも、
入力していないのに出力があるなんてなんて不届きな、、、、、

でもこれ、連続する調和振動入力に対する、やはり連続する同じ周波数の調和振動の
時間方向の波のずれなんで、「今の時間はどこ?」という基準はないんです。
つまり -π=+π あるいは0=2π
という事になっていて、表示上 -πから+πにしとくと
便利という事でこの範囲で表示されます。
常に-2πから0までの間で表示されていれば門外漢 　さんのような
悩みも減るのにね。。。。。。
(編集担当：いなちゅう 2001/12/21)

<ADAMSの変形要素>

#1999年12月9日#ハッピー#

ＡＤＡＭＳには2種類の「変形要素」があります。
一つは、梁などの理論解が分かっているもの。ＡＤＡＭＳのデモでは、片持ち梁の
上をボールが固定端から自由端に向かって転がっていく際に、ボールの自重によって
梁が徐々にたわんでいってボールが増速して端部から落ちてしまうというのがあります。
もう一つがＡＤＡＭＳ/Ｆｌｅｘという、Ｎａｓｔｒａｎの固有モード解析結果を読み
込んでモーダル応答解析をするもの。勿論、通常の剛体要素と結合して使えます。もともと
自動車メーカーが開発した機能を組み込んだらしい。自動車のフレームをモーダル要素
とし、これに取り付けられるサスペンションなどは剛体・ばねでモデル化する。これにより
フレームの曲げ振動を考慮した走行時解析が可能になるわけです。
＃「No.337 あぁ危なかった」で書いたのはこの機能です。
(編集担当：いなちゅう 2001/12/21)

<計算コスト>

#1999年11月27日#よし☆彡#

＞構造減衰等を考えると、直接積分で時系列に解きたいことも
＞あると思いますが、ものすごく時間がかかると思います。

直接積分では時間がかかるとありますが、陰的なら部分構造、サブ解析、
もちろんメッシングなどで工夫します。陽的なら質量調整などで工夫します。
何れにしても、時間をかけないことが大切ですね、（研究分野は別ですが）
　途中でミスを見つけても、修正することが大変ですから。
線形ならモーダル法でやるべきですね。構造減衰ももちろん
モーダル法で解けます。
(編集担当：いなちゅう 2001/12/21)

<振動解析の分類>

#1999年11月17日#よし☆彡#

力、速度、加速度を基にして荷重、変位を解くときに
慣性が影響ある物は、動解析と呼ぶ。
　そして、動解析は広い意味で言えば振動解析です。
振動解析には、入力する荷重のタイプによって
1．定常：規則的な振動
2．非定常：不規則な振動
3．スペクトル応答：スペクトル負荷に対する最大変位の予測
がある。

また、定常、非定常は固有値を求めることにより計算させる。
モーダル法と直接的に時間積分する直接法がある。

ちなみに、固有値を求めたところで計算を止める事も良く行われる。
(編集担当：いなちゅう 2001/12/21)

<落とし穴>

#1999年11月17日#ハッピー#

モーダル応答解析をしていて落とし穴にはまりそうになりました。
変形量は予想値に近い結果となったのですが、応力(ジャンクション部位)が
異常に小さいんです。何故かなぁと考えると、採用したモードの影響で、ローカル
な変形が精度よく近似できていなかったようです。モードの数を変えながらチェック
していましたが、変形に気を取られて応力を見逃していました。要するにポカミス。
特に梁要素の場合は、3次の形状関数のため、見た目の変形と実際の変形は大きく
異なる場合があるから要注意ですね。
(梁要素を3次曲線で表示できるポストプロセッサーって無いですよね)
準静的な問題なのでローカル応力はズーミングで求めようと思います。



#1999年11月30日#よし☆彡#

落とし穴は深ければ深いほど、経験になるのです。
しかしその経験は第三者になかなかわかってもらえにくいのが
専門家の宿命の様な気がしますぅ。
(編集担当：いなちゅう 2001/12/21)