機械

K015 振動

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振動に関係することの覚書です。気になったことを書いています。

概要

振動種類

■自由振動:対象の動特性が表現される(A450 自由振動

振動の振幅・速さ・減衰 → 固有モード・固有振動数・モード減衰比
動特性 → 質量・硬さ(剛性)・減衰係数

A164_1 片持ち梁 モーダル動解析 の627Hzや1124Hzにおいて、開始直後から0.05秒くらいまでの定常に至るまでの部分になるでしょうか。

■強制振動:外部運動により励起される応答。開始時は自由振動も発生。自由振動を混在した状態から減衰により強制振動だけになった状態を定常振動と呼びます。外部運動が除かれた場合にも自由振動が生じます。

A164_1 片持ち梁 モーダル動解析 の安定状態になった振動に該当します。

■自励振動:定常のエネルギー元に依存して成長していく振動です。FEMの起源課題だったようです。(フラッタの振動、ブレーキの鳴き、等)

■非線形振動:振動中に状態(動特性)が変化するものになります。

外部運動

■力加振:加振器で加振する場合(加振器(質量が小さい)の出力に依存する)

■変位加振:地震(加振元の質量がはるかに大きい(地球))(XXX 大質量法)

質量が同じくらいだと力と変位を互いに影響しあう。

振動抑制

振動を抑えたい場合の処置は以下のようなものがあります。

・共振させない(強度変更(板厚)、質量変更(材質)など)

・減衰させる(インシュレーターの設置)

・加振点をモード節に設置する

・振動の逆位相をあてる

モード解析

 線形を対象とした振動解析です。が、非線形課題でも線形として近似できたり、元が線形の動特性に起因するので、有効なことは多いです。

振動試験

多自由度系周波数応答関数(衝撃応答)→重ね合わせ1自由度系周波数応答関数→固有モード・固有振動数取得(FFT)

FEM

■固有値解析:共振モードや周波数を求めます。

A510 固有値解析

■過渡応答:時刻歴で変位等の確認します。線形です。

A164 片持ち梁 モーダル動解析

■周波数応答:固有値解析からのモードを利用して共振時の変位等取得します。

A165 片持ち梁 周波数応答(モーダル)

■ショック(スペクトル応答)解析:パワースペクトルを用いて変位等を確認します。最大値を評価します。コンピュータを用いなくても評価可能です。

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■複素固有値解析

■非線形周波数応答

直接解析(時刻歴)

時間にしたがって行います。

疲労試験?

屈曲試験、等(n数試験)

FEM

■過渡応答

A160 片持ち梁の解析 動解析(impact)

A160_0 片持ち梁の解析 動解析(CCX 陰的)

■周波数応答

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■非線形過渡応答

非線形でも行えます。計算コストは高いです。

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雑記

周波数をよく使いますが、直観として以下のようです。

周波数について

R111 グラフ作成 正弦波で音が確認できます。音楽だとラ:440Hzが基準ピッチらしいです。

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