セクション 25: 周波数応答解析の演習

はじめに

この演習では、マフラー モデルで動的周波数応答解析のシミュレーションを実行します。この演習は、モード回避に関する前の演習で行った変更を基に進めます。この演習で提供されるモデルには、これらの変更が含まれているため、この演習のために前の演習を行う必要はありません。

1. モデルを開き、Autodesk Inventor Nastran 環境を開始する

Autodesk Inventor を起動し、Muffler&Brackets.iam をトレーニング演習フォルダの Section 25 - Muffler - Frequency Response Analysis サブフォルダから開きます([スタートアップ] > [起動] > [開く])。

リボンの[環境]をクリックして、Autodesk Inventor Nastranをクリックします。

2. 周波数応答解析(モード法)を設定する

  1. アセンブリ ツリーで、[解析 1]を右クリックし、[編集]をクリックします。
  2. [タイプ]を[周波数応答解析(モード法)]に設定します。
  3. [加速度]をオンにします。
  4. [OK]をクリックします。

  5. [サブケース]ブランチで、[減衰 1]を右クリックして、[編集]をクリックします。
  6. [構造減衰]をオフにします。
  7. [減衰値]に「2」% と入力します。
  8. [OK]をクリックします。

3. モーダル設定を確認する

  1. [モーダル設定 1]を右クリックして、[編集]をクリックします。
  2. [下限周波数]が「10」Hz であることを確認します。[上限周波数]が「1000」Hz であることを確認します。
  3. [OK]をクリックします。

4. 荷重を作成する

  1. リボンの[荷重]コマンドをクリックします。
  2. [タイプ]を[強制運動]に設定し、[サブ タイプ]を[加速度]に設定します。
  3. [ay]に値「386.4」を入力します(これは 1 G です)。
  4. 2 つのブラケットにある各穴の円筒面に荷重を適用します(円筒面は合計で 4 つあります)。
  5. [OK]をクリックします。

5. 動解析設定を定義する

  1. [動解析設定 1]を右クリックして、[編集]をクリックします。
  2. [周波数の範囲]をオンにします。
  3. [下限周波数]を「60」Hz に、[上限周波数]を「1000」Hz にそれぞれ設定します。
  4. [範囲内の点の数]を「20」に設定します。

  5. [モード全体で拡散]をオンにします。
  6. 再度、[下限周波数]を「60」Hz に、[上限周波数]を「1000」Hz にそれぞれ設定します。
  7. [モードごとに拡散する点の数]を「10」に設定します。
  8. [拡散率]を「5」に設定します。
  9. [OK]をクリックします。

6. 解析を実行する

リボンの[実行]をクリックして、解析を開始します。

7. 結果プロットを確認する

  1. 解析が完了したら、解析ツリーの[Maximum Displacement Versus Frequency] (最大変位対周波数)プロットをダブルクリックします。
  2. [プロット]ダイアログ ボックスで、[タイプ]を[ライン ＋ シンボル]に設定します。
  3. 臨界モードを特定します。
  4. [OK]をクリックします。

  5. [Maximum Linear Acceleration Magnitude Versus Frequency] (最大線形加速度の大きさ対周波数)プロットをダブルクリックします。
  6. [プロット]ダイアログ ボックスで、[タイプ]を[ライン ＋ シンボル]に設定します。
  7. 臨界モードを特定します。
  8. [OK]をクリックします。

8. 結果を確認する

  1. リボンの[結果]パネルの[オプション]をクリックするか、解析ツリーで[結果] > を右クリックして[編集]をクリックします。
  2. [結果データ]メニューから[応力]を、[タイプ]メニューから[SHELL VON MISES STRESS] (シェル フォンミーゼス応力)をそれぞれ選択します。
  3. [サブケース]リストから[ステップ 6]を選択します。
  4. [アニメーション]をクリックして、マフラーの運動を検証します。
  5. 応力が最大になる領域を確認します。

  6. 他の臨界周波数についてこの手順を繰り返します。

まとめ

この演習では、曲面の作動領域に固有振動数が残っていたので、道路の荷重を入力してマフラーを振動させ、予測される応力の大きさを確認しました。結果の応力レベルから、疲労スタディが必要かどうか判断できます。

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