FEMtools Dynamiacs
構造変更
動的応答と振動をシミュレートするための
⾼度な有限要素ソリューション
FEMtools Dynamicsとは何ですか?
FEMtools Dynamics は、⾼度な構造ダイナミクスシミュレーションで⼀般的に使⽤される多数の解析ツールを統合した FEMtools 構成です。
周波数応答関数（FRF）の計算は、同等の試験FRFと直接相関させることができる⽅法で提供されます。周波数範囲と分解能、入力と出力の位置、減衰は、構造物で実際に実施される振動試験と同様に定義できます。
ハンマーやシェーカーの加振をシミュレートする単位点力、あるいは現実的な実稼動荷重を⽤いた、モーダルソルバーや直接ソルバーなど、様々な計算⼿法が実装されています。残差ベクトル、動的補償、パデ近似といった⾼度な⼿法も利⽤可能です。
もう⼀つの重要な技術は、動的サブストラクチャリングです。これには、クレイグ・バンプトン・スーパーエレメント解析、モーダルベースアセンブリ（MBA）、FRFベースアセンブリ（FBA）といった⼿法が含まれます。これらの⼿法は解析時間を短縮するだけでなく、組み⽴てられた構造物の検証におけるボトムアップアプローチもサポートします。
構造力学修正（SDM）は、構造変更が構造物の力学に及ぼす影響を迅速にシミュレートするための設計指向ツールです。集中定数、1D、2D、または3Dの修正要素ライブラリが⽤意されており、最も⼀般的な構造変更をモデル化できます。すべての解析はモーダル空間で⾏われます。
時間領域シミュレーション（TDS）は、構造物の過渡応答を計算効率の⾼い⽅法で計算するためのツールセットを提供します。FEMtools TDSソルバーは、まず構造物の固有モードから状態空間モデルを導出し、次にこのモデルを⽤いて応答の時系列を計算します。TDSとFEMtools MPEアドオンツールを組み合わせることで、モーダル試験を完全にシミュレートすることが可能です。
FEMtools Dynamics 構成では、フレームワークに次のモジュールが追加されます。
周波数応答解析
- 実験的に得られた FRFと⽐較可能な FRF を計算します。
- 複数参照の強制変位をサポートした直接 FRF 計算。
- 自動収束制御を備えたパデ近似法。
- FEAまたはテストモードからのモーダルFRF合成。
- 残差ベクトル（慣性緩和、粘性減衰、適⽤荷重）。
- 改良されたモーダルFRFのための動的補償法。
- モーダル、⽐例粘性、構造の各モードFRFをサポート減衰、粘性ダンパー要素、および材料減衰)。
- ローカル座標系のサポート。
調和応答解析
- モーダルソルバーと直接ソルバーを使⽤した実形状解析。
- 変位、速度、または加速度応答関数。
- 強制応答解析。
スーパー要素解析
- 統合されたCraig‑Bampton ⾏列削減。
- 要素またはノードのセットを使⽤したスーパー要素の簡単な定義。
- 残差モデルのないアセンブリのサポート。
- テスト場所でのマスター DOF の自動生成。
- スーパー要素のマスター DOF として、DOF 関係における従属 DOF のサポート。
モーダルベースのアセンブリ
- 調整されたアブソーバーまたはモーダルサブ構造を使⽤して、個別の変更要素 (有限要素) を使⽤した有限要素モデルまたはテストモデルを変更します。
- テストまたは有限要素解析からのモーダルパラメータを使⽤して、修正モード形状と共振周波数を計算します。
- 未修正と修正の相関分析モデル。
- 改変のすべての物理的特性の変分解
⾼速モーダル ソルバーを使⽤して要素を解析します。 - モデルの更新と最適化のための⾼速モーダル ソルバー。
FRFベースのアセンブリ
- 剛性または柔軟性のある FRF を接続する境界やジョイントなどの FBA コンポーネント。
- ローカル座標系によるインピーダンス（粘性ダンパー、構造減衰）のサポート。
- ローカル座標系による追加質量と調整された吸収体のサポート。
- モデル内コネクタとマルチポイント制約（MPC）の定義。
- FBA部隊、強制移住、回復の定義ポイント。
- FBA 接続ポイントにおける内部力の計算（伝達経路解析）。
時間領域シミュレーション
- 入力信号の定義と生成：インパルス、正弦波、ランダム信号。
- 変位、速度、加速度応答信号の計算。
- 信号のXYプロット。
- 事前テスト分析のための応答信号のエクスポート。
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