<鉄球衝突解析>

# 2004年3月16日 # No.6770 # PAMPAM #
両端を完全拘束したはりの中心に鉄球を衝突させる解析をPAMCRASHで行なっております。
ここで接触力を見た場合一瞬、跳ね返りにより鉄球とはりに隙間が出来て接触力がZERO
もしくはそれに近い値となる計算結果がでました。鉄球は十分質量があるのではりに接触しても、
実際は鉄球とはりが接触したまま変形が進むため、跳ね返り現象が発生しません。跳ね返りを
抑えるような方法があればどなたかご教授ください。よろしくお願いいたします。



# 2004年3月17日 # No.6771 # チャーリー #
>両端を完全拘束したはりの中心に鉄球を衝突させる解析をPAMCRASHで行なっております。
>ここで接触力を見た場合一瞬、跳ね返りにより鉄球とはりに隙間が出来て接触力がZERO
>もしくはそれに近い値となる計算結果がでました。鉄球は十分質量があるのではりに接触しても、
>実際は鉄球とはりが接触したまま変形が進むため、跳ね返り現象が発生しません。跳ね返りを
>抑えるような方法があればどなたかご教授ください。よろしくお願いいたします。

こんにちは、PAMCRASHも衝撃もほとんど詳しくないですが、
続レスを期待して
大地に根ざしたバットにある速度の砲丸鉄球があたるのを想像してます。
保存則(ΣMnVn=0)ですから、実際も計算上も
いたしかたないのかなと安易に考えてます。
もちろん、常に接触しながら運動するとは考えにくいので
梁の長さが長すぎる、剛性が大きすぎるなど考えられます。

そこで、粘性中のボールの挙動を考えて、粘性を導入する必要があると考えます。
陽解法で、話題になっていましたが、
クーラン条件　c(クーラン数)=(ΔX/Δt)≦1が重要な意味をもちます。
急変な境界条件応答に対して、振動振幅解を抑えるために人口粘性を加えるわけです。



# 2004年3月17日 # No.6772 # ハッピー #
> 両端を完全拘束したはりの中心に鉄球を衝突させる解析を
> PAMCRASHで行なっております。ここで接触力を見た場合
> 一瞬、跳ね返りにより鉄球とはりに隙間が出来て接触力が
> ZEROもしくはそれに近い値となる計算結果がでました。
by PAMPAMさん

一瞬、跳ね返った後はどうなるんでしょう?
まさか、きびすを返して再び梁に向かって突進!?
#或いは自由落下ですか?



# 2004年3月18日 # No.6773 # PAMPAM #
> > 両端を完全拘束したはりの中心に鉄球を衝突させる解析を
> > PAMCRASHで行なっております。ここで接触力を見た場合
> > 一瞬、跳ね返りにより鉄球とはりに隙間が出来て接触力が
> > ZEROもしくはそれに近い値となる計算結果がでました。
> by PAMPAMさん
>
> 一瞬、跳ね返った後はどうなるんでしょう?
> まさか、きびすを返して再び梁に向かって突進!?
> #或いは自由落下ですか?

鉄球は十分質量があるため、ほぼ等速運動します。したがいまして、
最初の接触ではりが跳ね返った後、また鉄球と接触します。2度打ち
です。解析結果で鉄球とはりとの接触力を見た場合、そのような結果
になっています。



# 2004年3月19日 # No.6774 # ハッピー #
> 鉄球は十分質量があるため、ほぼ等速運動します。したがいまして、
> 最初の接触ではりが跳ね返った後、また鉄球と接触します。2度打ち
> です。解析結果で鉄球とはりとの接触力を見た場合、そのような結果
> になっています。
by PAMPAMさん

鉄球は等速運動で「最初の接触ではりが跳ね返る」というのは、どういう状況
なんでしょうね。
鉄球の進行方向をX軸とすると、はりが鉄球に背中からドンと突かれて鉄球より
X軸方向にたわみ、はりの剛性で変形速度が落ちたところに、後ろから来た鉄球が
再びぶつかる、ということでしょうか。
「2度打ち」と書かれていますが、鉄球が梁を2度打つ、ということですね?



# 2004年3月19日 # No.6776 # よし☆彡 #
> 「2度打ち」と書かれていますが、鉄球が梁を2度打つ、ということですね?

それぞれほぼ似たようなサイズのメッシュで作成され、似たような
ヤング率なら実機も実際に2度打ちしてる気がしますが、如何でしょうか?
ちなみにPAMCRASHのペナルティー定数を下げれば、反発力が下がり
2度打ちも無くなると思いますょ。(実際とは異なるかもしれませんが、、)
(編集担当：いなちゅう 2004/12/21)

<応答解析時の減衰の扱いについて>

# 2004年8月17日 # No.7159 # gangan #
i-deasで応答解析をはじめた初心者です。
理論はまったく足りていないのですが　教えてください。
i-deasで応答解析をすると　テキストには　粘性減衰3%と書いてあります。
以前　steelなどでは3%でいいと聞いたことがありますが　ハンマリングを行うと
固有モードによって減衰は変わっています。
解析によって減衰は求められないので　実物がある場合は　ハンマリングの値をいれて応答解析をすれば
いいと考えられますが　
たとえば　応答解析で得られら結果より　変位を小さくしたい場合　形状を変えて同じ加振力で結果を
比較する事になりますが　形状により　固有値が変わった場合　減衰はどうすればいいのでしょうか?
形状変更によって　伝達率も変わると考えられるのですが　伝達率が変われば　同じ固有モードの減衰も
変わると思うのですが　どういう関係になるのでしょうか?



# 2004年8月18日 # No.7160 # ピピ #
> 形状変更によって　伝達率も変わると考えられるのですが　伝達率が
> 変われば同じ固有モードの減衰も変わると 思うのですが　どういう
> 関係になるのでしょうか?
by ganganさん

まず、減衰が発生するメカニズムを理解する必要があると思います。
形状変更と表現されていますが、例えば、もともとクーロン摩擦減衰が
発生している部分を拘束した。とか、材料を変更した結果、材料減衰が
大きくなった。とか、そういう可能性はありますよね。

対象とするモードの減衰が発生するメカニズムが大きく変化しないと
仮定すれば、周波数が変化することによる減衰係数への影響は無視して
良いと思います。
と言うか、無視しないと検討できませんよね(笑)。

減衰って本当に難しいですよね。
理屈で考えられないところも多いですから、変更前後のFRF(伝達関数)
を理論解析結果と比較することが得策だと思います。

減衰を勉強しようと思っても、なかなか良い本が無いんですが、これは
一読の価値ありです。

日本機械学会編　「振動のダンピング技術」　養賢堂
ISBN:4-8425-9816-6



# 2004年8月20日 # No.7171 # gangan #
ピピさん　ありがとうございます。
> 減衰って本当に難しいですよね。
> 理屈で考えられないところも多いですから、変更前後のFRF(伝達関数)
> を理論解析結果と比較することが得策だと思います。
ハンマリングで　多少形状を変更した場合に　伝達関数が10db下がっていることがありました。
この場合　減衰を変えずに同じ加振力で応答解析すると変位は　へっていました。
また　実験でも減りました。理論解析と比較するというのは　i-deasの解析結果と比較するということで
いいのでしょうか?
>
>
> 減衰を勉強しようと思っても、なかなか良い本が無いんですが、これは
> 一読の価値ありです。
>
> 日本機械学会編　「振動のダンピング技術」　養賢堂
> ISBN:4-8425-9816-6
こちらの本も探して見ます。　アドバイスありがとうございました。



# 2004年8月21日 # No.7178 # ピピ #
> ハンマリングで多少形状を変更した場合に伝達関数が10db下がっている
> ことがありました。
> この場合減衰を変えずに同じ加振力で応答解析すると変位はへって
> いました。
by ganganさん

伝達関数と一口に言っても、いろいろありますよね。
コンプライアンス(応答変位/入力)で見てるのでしょうか?

> また実験でも減りました。理論解析と比較するというのはi-deasの解析
> 結果と比較するということでいいのでしょうか?

そうですね。
①ハンマリングで直接的に求まるFRF
②理論解析結果+実験値or仮定した減衰比からSynthesisされるFRF
を比較することで良いと思います。

これが大体一致していれば、モデルは妥当だと考えられますよね。



# 2004年8月26日 # No.7202 # gangan #
> 伝達関数と一口に言っても、いろいろありますよね。
> コンプライアンス(応答変位/入力)で見てるのでしょうか?

加速度/インパクトハンマー
で計測しました。

ありがとうございます。
(編集担当：いなちゅう 2004/12/21)