振動解析 / ノーマルモード・周波数応答・過渡応答
機械構造物の振動現象は共振周波数（=固有振動数=固有値）、固有モード（Figure 1.1）、および伝達関数（Figure 1.2）で表されます。これらをシミュレーション（CAE解析）によって予測（再現）し、振動対策案（構造変更案）を検討します。
ソフトウェアは構造解析プログラムとして長年の実績がある「NX Nastran」（シーメンス社製）を使用します。NX Nastranは各種機械で生じる以下のような振動現象をコンピュータ上でシミュレーション（振動予測や実機振動の再現）することができます。
※CAE解析の世界では、シミュレーションのことを「解析」と呼び、振動をシミュレーションすることを「振動解析」といいます。また、NX Nastranは「有限要素法（Finite Element Method）」という計算手法を用いているため、「FEM解析」とも呼ばれます。
低振動化のための振動設計 / 振動低減検討・対策構造検討
振動解析では主としてNX Nastranの以下の機能を使用します。
・ノーマルモード解析=固有値解析（共振周波数、固有モードの算出、Figure 1.1）
・周波数応答解析（伝達関数、実稼働振動の算出、Figure 1.3）
・過渡応答解析（時刻歴応答の算出、Figure 1.4）
これらの解析手法により、共振時の固有モードやそのときの振動レベルを予測できます。
固有モードがわかると、低振動化に有効な部位がわかりますので、シミュレーションモデルに手を加えて対策効果（振動低減効果）を予測します。具体的にはベースモデルに対し、以下のようなパラメータの変更を行って効果をチェックした上で、構造変更案を導き出していきます。
モデルコリレーション / 実機振動・試験データの再現
CAE解析では各種振動特性（固有モードや伝達関数など）を算出することができますが、どれほどリアリティのある結果であっても、それらは机上計算ですので、実機振動の再現性を向上させるためのモデル化の見直しが求められます。この「モデル化の見直し=アップデート」を「モデルコリレーション」（単にコリレーション）といいます。
コリレーションがとれていない（試験データが再現されていない）モデルで振動対策案（構造変更による振動低減案）を検討しても、その結果をもとに製作される試作機の振動特性はシミュレーション結果とは一致しません。実業務で役立つシミュレーションを行う上ではコリレーションは欠かせないものといえます。
様々な機械構造に関する数多くのコリレーションに関する知見をもとに、振動設計（評価検討）に役立つモデルを構築させていただいております。
{ ご参考情報 ]
▶シミュレーションのポイント – 1 ～フレーム(部材)の振動特性
▶シミュレーションのポイント – 2 ～重量物のイナーシャ(慣性モーメント)
▶シミュレーションのポイント – 3 ～取り付け点剛性(局所剛性)
▶振動解析結果が実測値(試験データ)を再現しない要因 – 1 ～有限要素法の離散化誤差
シミュレーションモデル作成 / メッシングとアッセンブリ
FEM解析で必要となるシミュレーションモデルの構築を前提としたメッシング作業の業務支援をさせていただいております。
形状寸法や材料特性値など必要なデータをご提示いただければ、モデル作成ののち、解析ジョブが正常に実行できることを確認した上で納品させていただきます。
押し出し材を結合した機械構造、鋳物・鍛造部品の集合体、板金部品の集合体であるセミモノコック構造など、幅広い構造モデルに対応しております。
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