고유진동수 해석
모든 구조물에는 고유진동수 또는 공명진동수라고 하는 특정 진동수에서 진동하는 성질이 있습니다. 각 고유진동수는 특정 진동수에서의 진동모드를 가지는 모드 형상이라는 특정 형상과 연관됩니다. 구조물이 그 고유진동수 중 하나와 일치하는 진동수를 가진 동적 하중에 의해 자극을 받았을 때 구조물에 대변위 및 응력이 발생합니다. 이러한 현상을 공명 또는 공진이라고 합니다. 비감쇠 구조에서 공진은 이론적으로 진폭이 무한대인 운동을 유발합니다. 그러나, 감쇠는 공진 하중으로 인한 구조물의 반응에 제한을 가합니다.
사용자의 설계가 동적 환경의 영향을 받는 경우, 정적 스터디를 반응을 평가하는데 사용할 수 없습니다. 진동수 해석 방법은 공진과 진동 절연 시스템을 막는데 도움을 줍니다. 동적 환경에 대한 시스템 반응이 해석에 고려된 모드의 분포 합과 동일한 것으로 간주되는 선형 동적 시스템의 반응 평가의 기본을 형성할 수도 있습니다.
일부 장치 설계에서는 공진이 적절히 이용됩니다.
실제 모델에는 무한 수의 고유진동수가 있지만 유한 요소 모델에는 모델에 허용되는 수만큼 제한된 수의 고유진동수가 있습니다. 대부분의 용도로 처음 몇 개의 모드만 필요합니다.
고유진동수와 해당 모드 형상은 지오메트리, 재질 속성, 지지 조건에 따라 다릅니다. 고유진동수 및 모드 형상의 계산은 모달, 고유진동수 해석으로 알려져 있습니다.
모드 형상 보기
여기를 클릭하여 두 개의 짧은 모서리에서 단순지지된 사각형판의 처음 몇 개의 모드에 대한 애니메이션을 봅니다. bsp;
고유진동수 해석에서 하중의 효과
모델의 지오메트리를 작성할 때 대개, 모델의 원래(변형이 없는 상태) 형상을 기준으로 작성하게 됩니다. 구조물의 자중과 같은 일부 하중은 항상 존재하며 구조물의 형상과 그 고유진동수 및 모드에 상당한 영향을 줄 수 있습니다. 여러 경우에 이러한 영향은 얻어지는 변위량이 작으므로 무시될 수 있습니다.
하중은 물체의 모델 특성에 영향을 줍니다. 일반적으로, 압축 하중은 고유진동수를 감소시키고 인장 하중은 고유진동수를 증가시킵니다. 이러한 사실은 바이올린 줄의 팽팽함을 변경시켜 보면 쉽게 설명할 수 있습니다. 줄이 팽팽해질수록 진동(톤)이 높아집니다.
고유진동수 스터디의 하중을 정의할 필요가 없으나 정의할 경우 그 효과가 고려됩니다.
공진진동수에 하중 효과를 고려하려면 Direct Sparse 솔버를 사용해야 합니다. Solver 옵션이 자동으로 지정될 경우, 하중이 고유진동수 해석 스터디에 정의되면 Direct Sparse 솔버에 사용됩니다.
동적 하중
동적 하중과 기저 가진으로 인한 선형 동적 스터디를 사용해서 반응을 계산합니다. 선형 동적 스터디를 사용하는경우 진동수와 모드 형태의 정적 하중 효과가 고려되지 않습니다.
관련 항목
고유진동수 해석 실행
강체 모드