A164 片持ち梁モーダル動解析

CalculiXを用いて動的な梁の計算を行ってみました。（モーダル応答）
A160_0は直接法ですが、こちらはモーダル法になります。

対象　片持ち梁　ソリッド要素　（参照元　A160_0 片持ち梁の解析　動解析　）

モデル化　：　FreeCADにてモデル化　

計算ソルバー　：　CalculiX(2.16)

条件　：　計算シートの内容に準拠（K052 片持ち梁　曲げについて　計算）

梁断面　10㎜×10㎜　ヤング率　210000MPaとしている。

密度　7.9e-9 ton/mm^3

拘束　左端を完全固定

荷重　右端に下向きZ1000Nを設定

減衰　なしにしています。

解析時間：全時間　0.005秒
　　　　　結果出力間隔　0.0001秒
　　　　　モーダル法による

注記：モーダル応答についても直接法と同様にビームで作業を行おうとしましたが、うまく計算が実行できませんでした。ひとまず、ソリッド要素（四面体）で実施しています。

結果

衝撃荷重として扱われているので、変位の結果についてはおよそ一致しています。（目標値1.9×2 = 3.8mm）応力についても許容範囲でしょうか。（目標値1200MPa）

補足

左端の固定端での応力と右端の節点変位のグラフになります。
1周期はおおよそ1次固有値と一致します。(1/1.2e-3 = 833Hz）

サンプルファイル（ソリッド要素）： solid_beam_modal.inp

作業（テキスト修正）

A160_0 片持ち梁の解析　動解析のビームモデルから以下のように変更します。
以下の変更箇所は、解析設定に関する部分だけです。（ビームとソリッドの違いは省いています）

**固有値解析の実行　1729行　～　1732行
*STEP
*FREQUENCY,SOLVER=ARPACK,STORAGE=YES
20,
*END STEP

**モーダル解析の設定
*STEP
*MODAL DYNAMIC
0.0001,0.005

梁要素だとモーダル解析については行えないようです。（ver2.16)

確認ファイル（ビーム要素）： A164_beam_modal_test.inp

質量要素を用いた場合だと以下のような警告がでて、考慮されていないようです。（ver2.16）

 *WARNING in calinput: no elastic constants
  were assigned to material MASS
          in a (thermo)mechanical calculation

確認ファイル（ソリッド要素）： A164_beam_mass_test.inp