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2022/05/31 NV事業

ハンマリング試験事例:簡易形状モデルの実験モーダル解析

今回はハンマリングによる単品部品の固有振動数の調査を紹介します。

固有振動数とは、物体を自由に振動させた際に検出される、特定の振動のことを言い、どのような物体にも固有振動数が存在します。

固有振動数を計算で求めるには以下の式を用います。

NV21_1

物体に外から周期的な力を加えるとき、その振動数が物体の固有振動数に近いほど物体の振動が激しくなり(共振を発生させ)故障や不具合の原因になる為、固有振動数を求めることは機械設計を行う上で非常に重要です。

固有振動数は実験的にハンマリングで求めることが出来る為、簡易形状モデルの試験事例を紹介します。

NV21_2

試験は加振点をインパクトハンマーで加振し、応答点の加速度センサーで伝達関数を取得します。
相反定理を利用した加振点移動法にて実施し、試験対象はフリーの状態を模擬しています。

インパクトハンマーで各加振点を5回ずつ加振した平均値を各加振点のデータとして取得しています。
ハンマリングの結果より1次モードから4次モードまでの固有振動数を確認することが出来ます。
固有振動数は各加振点から応答点までの伝達関数より、ピークとして現れます。

NV21_3

また、ハンマリング結果は、対象物3Dモデルの周波数解析(計算)で算出した固有振動数と比較し、高い精度で一致していることを確認しています。

このようにハンマリングによって、単品部品の固有振動数を調査することが出来ます。

「ハンマリングで固有振動数を調査してほしい」「振動が大きくなる要因が共振か確認したい」などありましたら、お気軽にご相談ください。

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