鉄鋼部品の減衰振動挙動を計算で求めることは可能か?

このQ&Aのポイント
  • 鉄鋼部品などの減衰振動挙動を計算だけで求めることは可能ですか。
  • 実機をハンマリングして計測する方法が一般的です。
  • 有限要素法のソフトに材料の減衰係数を入力すれば計算できると思っていましたが、なぜできないのでしょうか。
回答を見る
  • 締切済み

鉄鋼部品などの減衰振動挙動を計算だけで求める事は…

鉄鋼部品などの減衰振動挙動を計算だけで求める事は可能ですか。 不可能(に近い?)な為、実機をハンマリングして計測する方法が普通と聞いています。 有限要素法のソフトに材料の減衰係数を入力すれば容易に計算出来ると思っていましたが、なぜ出来ないのでしょうか。

noname#230358
noname#230358

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.1

planetです。 有限要素法で振動の減衰挙動を計算で求めることはできます。 しかし、部品形状や構造によるパラメータの設定が容易ではありません。 まして、その部品を何かと組み合わせたり取り付けるとさらにダイナミックス解析は複雑になってきます。 パラメータを単純にしていくとおおよその挙動はつかめますが実際の挙動とは段段かけ離れていきます。 大学など時間がとれる場合はやってもいいですが、通常はCAEを使ってできますがどうせ解が求まったところであくまでもシミュレーションの結果ですから実際にそうなるかは確認実験が必要で、そのとおりであれば計算は正しいことが裏付けられますが、部品単体で解析しても意味があるかどうか。 やはりハンマリングでFFTアナライザで解析するか単純に減衰挙動だけなら加振から振動が減衰していくときの時間に対するホウラク線を見たほうが結局速いし面倒でないし、実際の解が求まります。 シミュレーション結果はあくまでもシミュレーションの世界の話で我々は目処を立てる程度で使用します。 実際の部品を完全なパラメータで表現することは現実的でないためです。すべて純粋化されすぎる傾向がありますからご注意ください。 きちんとすべてのパラメータシートが部品についてくる日も遠くないかも知れません。 電子回路ではこの辺はかなり進んでいますが・・・・・

noname#230358
質問者

お礼

ありがとうございます。 計算可能ならもっと勉強してチャレンジしたいですが、先立つものは計算定数。 それなのに、鉄鋼のようなありふれた材料の減衰係数でも、WEB検索で出てこないです。 なんだか、先が思いやられますね。

関連するQ&A

  • 振動の応答計算について

    非比例減衰を持つモデルの振動応答計算方法が分かりません。 例えば、下のマトリクスとベクトルで表される2自由度系を考えます。 [m1 0;0 m2]{A}+[c1+c2 -c2;-c2 c2]{V}+[k1+k2 -k2;-k2 k2]{X}={F} m:質量、k:剛性、c:減衰係数 A:加速度、V:速度、X:変位、F:外力 比例減衰を仮定したらモード解析法を用いて応答計算できますが、非比例減衰の場合できません。そこで、数値時間積分の一つの方法である線形加速度法を用いて応答計算を試みているのですが良いのでしょうか? 参考図書やアドバイスお願いします。

  • 金属材料の減衰係数について

    お世話になります。 減衰係数の大きな金属材料を利用して振動に起因する騒音を低減しようという文献を見つけました。 材料の減衰係数とはどんな意味でしょうか。 また、減衰係数の大きな材料で騒音は低減できるのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 教えてください。

    動ばね係数・損失係数・減衰係数についてのレポートを書かなくてはいけなくなったのですが、初心者なので全くわかりません。 主に計算式を知りたいのですが材料や形状などによって式は変わってしまうのでしょうか? もし材料や形状によって変わらない式があれば教えてください。 また材料によって変わってしまっても詳しい動ばね係数・損失係数・減衰係数についての説明や、概要などが書かれているホームページや文献などがあれば教えていただきたいです。

  • 樹脂部品のクリープ歪をうまく計算できない

    樹脂部品のクリープ歪をうまく計算できない DMA試験で引張/圧縮モードでデータ採って、マスターカーブ作成して、有限要素法の粘弾性解析を行いましたが、実測とCAEの結果に大きな差が出ます。緩和時間が何桁も違うのです。時間の単位は秒で統一して間違えていないはずです。 実測とCAEは、両端支持梁に中央荷重を加えた、曲げモードで行いました。 前モードだから合わないのでしょうか?

  • 有限要素法解析ソフトANSYS はり(平板)の振幅の算出について

    有限要素法解析ソフトANSYS はり(平板)の振幅の算出について はり(平板)の振幅の算出について 現在、私はANSYSで一様なはり(平板)を振動させたときの振幅(減衰比を考慮した場合)を求めようとしています。(波形で示したいです。)  しかし、チュートリアルや参考書の練習問題を見てもよくわかりません。 解析方法は時刻歴応答解析か周波数応答解析なのかや、要素タイプや、主自由度の指定や、出力の結果の見方など、まったくなにもわからない状態です。  なので、どなたかわかる方がいらしたら、解析手順を初めから教えてくれたら幸いです。 ちなみに詳細は以下の通りです。 材質:ss400(縦弾性係数206GPa、ポアソン比0.3、密度7.86*10^3) 材料寸法:高さ500mm、幅50mm、厚さ9mm 減衰比:0.005

  • 超音波素子で棒配管を振動させたい

    超音波の振動技術につきまして教えてください。 (1)超音波(圧電素子)の電気→振動効果を利用して、超音波素子をひっつけてある 直径1cmの棒配管を振動させたいと考えております。 鉄配管の振動幅は、超音波入力電力や入力周波数、また鉄配管側の重さ、減衰?等 によって、変わってくると思いますが、超音波の入力電力と入力周波数、また鉄配管の 重さを過程して、振れ幅がどのくらいになるか、算出できる公式などはありますでしょうか? (2)棒配管を振動させる理由として、その棒配管内部に水膜ができる可能性があり、そう なると機能に影響があり、避けたいため棒配管を振動させておけば水膜はできないのではと 考えております。 車で時々使用されている?ような文献をみたのですが、そのような振動させることで、水を 撥水、もしくは親水させるような技術はあるのでしょうか? また可能な場合どのくらいの振動エネルギーが必要となるのでしょうか? (3) (1)で減衰を少しあげましたが、振動(音圧?)の減衰は減衰係数など物質毎に決まっている のでしょうか?超音波素子の減衰を考える際の減衰係数等、物質毎決まっているようでした ら教えて頂けないでしょうか? 知識がないので、的外れな質問かもしれません。いろいろとご指摘頂くだけでも助かります ので、教えて頂ければ幸いです。 よろしくお願いいたします。

  • 有限要素法の計算(パソコンで?)

    有限要素法ってパソコンで計算すべきものですか? それともスパコンで計算すべきものですか? 私は有限要素法をスパコンで計算させているのですが一般的なやり方なのでしょうか?

  • 減衰係数を知る術は実測する以外にないのでしょうか?

    はじめまして。 いつも勉強させて頂いております。 振動に関してまったくの素人です。 タイトルの件、以前に数件同様の質問がありました。そのうえで、改めて質問させて頂きます(それらの回答の中では、実測するしかないと思う、というご意見が主でした)。 センサを支持するための片持ちはりを流れの中に流れの垂直方向に挿入する場合に、流体振動が生じないために十分な材質、断面形状、断面の大きさを、概要設計として手計算だけ(解析ソフトなどを使用せず)で求めることができるかどうか調べています。 参考文献として、日本機械学会編集の「事例に学ぶ 流体関連振動第2版」などを参照しています。 概要設計なので、はりが固定されている物体は完全な剛であるとして、一定の流速と必要なはりの長さに対して、はりの断面形状・大きさ、はりの材質のみを検討するように単純化したいと考えています。 そのうえで困っているのが減衰係数の求め方です。質量とバネ定数から求めることができる臨界粘性係数ではなく、それに減衰比を乗算した減衰係数です。 いろんなウェブサイトを見て、実際の波形から減衰係数を求める方法を知りました。詳細設計であれば実験が必要であると思いますが、今の段階では計測機器もなく、参考値程度で良いので知りたいと願っています。 以上、よろしくお願い致します。

  • 固有振動数をハンマリング測定したい。

    装置用部品の固有振動数を、ハンマリングで測定したいのですが、常に測定値に対しての信憑性(正否)に疑問が湧いてきて判断出来ない状態となってしまいます。 固有振動数の基準となるものが世の中に存在すると思うのですが、入手可能でしょうか?または、正しい固有振動数の測定法があるか?について大至急教えて頂けないでしょうか。

  • 数値計算であらわれる誤差について

    数値計算であらわれる誤差について調べています。差分法、有限要素法、境界要素法それぞれにおいてどのように誤差があらわれるのか教えてください。