T.A のすべての投稿

あけましておめでとうございます

あけましておめでとうございます。
本年もどうぞよろしくお願いいたします。


昨日は関東地方で大雪が降りましたが、それによりお仕事の予定が大幅に変更となった方々も多くいらっしゃったのではないかと思われます。弊社でも屋外での実験を延期いたしました。


今年は特に寒さが厳しいようですので、皆さまどうかお体にはご自愛ください。

今年もお世話になりました

今年は電動機の振動・騒音問題を数多く経験させていただいた一年でした。

今後、自動車においては、これまでエンジンによってさほど表面化していなかった電動機の振動・騒音問題がますます増えていくことと予想されますが、これに伴って従来とは違った現象に遭遇する機会が多くなっていくように思われます。電動機によって励起される高周波域の振動現象は、コンポーネント共振の高密度化によってモーダル解析が難しくなっていく傾向がありますので、個人的には、これまで以上に気の引き締まる思いを新たにした一年でもありました。

製品開発をとりまく環境は、昨年に引き続きたいへん厳しい状況ではありましたが、多くの方々に支えていただき、なんとか無事に過ごすことができましたこと、改めて御礼申し上げたいと思います。


今年一年、本当にありがとうございました。そして来年もどうぞよろしくお願いいたします。


2022年が皆さまにとって明るい年となりますように。

Femap with NX Nastranによる振動解析トレーニング – セルフラーニング(在宅ワーク)

実際にNastranを使用した演習を通して振動解析の基礎と実務への応用法を学んでいただく講座(在宅トレーニング、セルフラーニング)です。具体的には例題構造について、周波数応答解析により振動レベルを把握し、その振動がなぜ大きいのか、そのメカニズムをノーマルモード解析(共振周波数・固有振動数、固有モード)によって解析します。本プログラムの最大の特徴は「実務で即役立つ」スキルの習得です。振動解析の考え方を学ぶだけでなく、受講者様自身で実際にソフトウェアを動かしながら解析に必要な各種技能、たとえば解析ジョブの実行や解析結果の表示方法などを知っていただけるよう構成されています。

.

テキストのまえがきより

「振動解析に関する本を読んでも、いまひとつよくわからない」そうした悩みを持 っている方は決して少なくないのでは 、と思います。いまこ うしてテキストを書いている筆者自身もかつてはそうでした。しかし振動解析をある程度経験すると、その理由が徐々にわかってきました。今振り返ってみると、振動につきものの「周波数」というものを日常生活の中でほとんど考えたことがなかったのが原因だったように思います。「大きな力は大きな変形」、「小さな力は小さな変形」というのは誰もが持っている感覚ですが、「周波数」についてはこのような感覚的な物理量として認識できていなかったように思うのです。ですから、振動解析をはじめ る上でのはじめの一歩としては、まずは振動解析に慣れることだと思います。つまり、「習うより、慣れる」と同じで、体験によって感覚=エンジニアリングセンスを養うのです。本講座はその目的を果たせるよう、シミ ュレーションツールを使って振動解析を体験的に学んでいただけるよう構成しました。とにかくまずはやってみること! これが一番の近道だと思います。

Figure 1.1. 本プログラムで扱う例題モデルの振動シミュレーション結果 / ノーマルモード解析(固有モード解析)
Figure 1.2. 本プログラムで扱う例題モデルの振動シミュレーション結果 / 周波数応答解析 ※例題モデルは随時更新しています。最新の例題モデルではピーク特性が画像とは異なっています。

振動シミュレーションのポイント – 3 – 取り付け点剛性(動剛性)

振動設計で解析シミュレーションを活用するにはシミュレーション精度が重要となりますが、その精度は主として以下3つの要素が実機特性を再現することで向上していきます。

1) コンポーネントの振動特性

2) 重量物の慣性特性

3) 取り付け点剛性(動剛性)

上記3つの要素について、Figure 1.1のような風車構造を例に各々具体例を挙げてご説明します。本記事では「2) 重量物の慣性特性」についてご紹介します。

.

Figure 1.1. 例題構造 / 風車

.

3) 取り付け点剛性(動剛性)

ここまでご紹介いたしました括弧1および括弧2のようにして実機単体の動特性が再現された風車全系モデルを実際の運用形式である設置面にアンカーボルトで固定すべく拘束条件を定義します。すると風車単体では良好に実機特性を再現できていたにもかかわらず実機の伝達関数を再現しない場合があります。これは、ベースプレートの取り付け点剛性が定義されていないことが原因です。ベースプレートはアンカーボルトで固定されていない状態では自由に振動できるため、その振動モードは比較的プレート全体の曲げやねじりとなりますが、アンカーボルトで固定されると、ボルト近傍の局所的な変形を伴う振動モードとなり、ベースプレートのボルト穴近傍の局所的な剛性「取り付け点剛性」の寄与が大きくなります。このため、ベースプレートを固定した状態では全系の振動モードが再現されず伝達関数にもFigure 3.1のような差異が生じます。取り付け点剛性はイナータンスのバネラインから求めることができるため動剛性と呼ばれます。動剛性は詳細な有限要素モデルで算出できる他、実機の加振実験からもある程度算出することができます。

.

Figure 3.1. シミュレーション結果 / 風車全系の伝達関数(周波数応答) /
ベースプレート取り付け点剛性:定義無し(赤色実戦)vs. 定義有り(緑色破線)