アクティビティ 4: A4 音程の先端の長さを決定する

このアクティビティでは、A4 音程 440 Hz を生成するために必要な正確な先端の長さを決定するために、既に確立されている 2 つの結果間で補間します。

今回は、[デザイン]作業スペースではなく[シミュレーション]作業スペースで修正し、製造用モデルが変更の影響を受けないようにします。シミュレーション モデルのみが影響を受けます。

このアクティビティの内容

• A4 音程 440 Hz を生成するために必要な正確な先端の長さを決定します
• [単純化]環境で先端の長さを修正します
• シミュレーションを再実行し、計算した長さでターゲット周波数が生成されるかどうかを確認します
• 満足する結果になるまで、このプロセスを繰り返します。

前提条件

• アクティビティ 3 を完了していること。

手順

1. 上の表のデータから補間することにより、A4 音程 440 Hz を生成すると思われる先端の長さを計算します。

   ヒント: 先端の長さと基本的な振動モードの周波数の関係は、線形ではありません。ただし、これらの 2 つのデータ点間の線形補間が、正しい値を取得する助けになります。この方法により、必要な周波数取得の試行錯誤が最小限に抑えられます。

   1. 先端の長さの範囲 = 5 mm
   2. モード 7 周波数範囲 = 53 Hz
   3. 必要な周波数: 高周波の下 ～ 30 Hz と低周波の上 ～ 20 Hz、または 75 mm の先端より約 3 mm 短く 70 mm の先端より約 2 mm 長い。

2. 音叉の先端を 2 mm 短くします。

   1. ([デザイン]作業スペース > [ソリッド]タブ > [検査]パネル > [単純化])をクリックして、[単純化]環境にアクセスします。
   2. 一方の先端の終端面をクリックして選択します。
   3. [Ctrl]キーを押しながら、他方の先端の終端面をクリックしてこれも選択します。
      
      
   4. モデリングのキャンバスで右クリックし、マーキング メニューから [プレス/プル]を選択します。
   5. 数値入力フィールドに -2 mm と入力し、[Enter]を押してコマンドを確定し、[オフセット面]ダイアログを閉じます。
   6. ([シミュレーション]作業スペース > [ソリッドを単純化]タブ > [単純化を終了]パネル > [単純化を終了])をクリックして、[設定]タブに戻ります。
      
      音叉の先端の長さが変更されているため、既存の結果にモデル設定が反映されていないことを示す警告が表示されることに注目してください。

3. 音叉の先端の長さが 73 mm になっていることを確認し、スタディを保存します。

   1. ([シミュレーション]作業スペース > [設定]タブ > [検査]パネル > [計測])をクリックして、[計測]ダイアログを開きます。
   2. いずれかの先端の長いエッジの 1 つをクリックして、長さを確認します。
      
      [計測]ダイアログで、[選択 1]の[長さ]は 73.00 mm に等しいはずです。
   3. [計測]ダイアログで[閉じる]をクリックします。

4. 新しい音叉の長さに対して、シミュレーションを再度実行します。

   1. ([シミュレーション]作業スペース > [設定]タブ > [解析]パネル > [解析])をクリックして、[解析]ダイアログを開きます。
   2. [解析]をクリックします。

5. 固有振動数の結果で、モード 7 が 440 Hz であることを確認します。

6. 希望どおりの結果が得られるまで、手順 1 から 5 を繰り返します。

アクティビティ 4 のサマリー

このアクティビティの内容

• A4 音程 440 Hz を生成するために必要な正確な先端の長さを決定しました
• [単純化]環境で先端の長さを修正しました
• シミュレーションを再実行し、計算した長さでターゲット周波数が生成されるかどうかを確認しました
• 目標の結果に達するまで、このプロセスを繰り返しました。