ランダム振動解析の実行
概要
ランダム振動解析を使用すると、路面の粗さ、エンジンの振動、乱流など、ランダムで周波数に依存する励起に対する構造の応答を評価できます。決定論的荷重を適用する代わりに、励起のパワースペクトル密度 (PSD) を定義して、システムの統計的応答を検討します。
Creo Ansys Simulation のランダム振動解析は、固有値解析を拡張したものです。まず、固有値解析を定義して実行する必要があります。次に、周波数依存の PSD 荷重をモデルに適用します。ソルバーは、モデルの固有モードを用いてそれらを統計的に組み合わせ、変形、応力、加速度、速度などの予想される応答レベルを予測します。結果は、発生確率を表すシグマレベルを使用してスケールできます。
ランダム振動解析を実行するための前提条件
• ランダム振動検討の実行または既存の検討結果の更新には、アドバンス Creo Ansys Simulation ライセンスが必要です。
• モデルが固有値解析に適したものであることが必要です。フリーフリーのモデルはサポートされていません。モデルには少なくとも 1 つの固定拘束条件が必要です。
• 固有値検討を定義して実行する必要があります。
ランダム振動解析に特有のソルバー設定を指定できます。
ランダム振動解析の実行
1. 固有値検討を定義するか、既存の固有値検討を開きます。
2. > の順にクリックし、「ランダム振動」(Random Vibration) チェックボックスをオンにしてランダム振動解析を有効にします。
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以前に定義したランダム振動解析の「ランダム振動」(Random Vibration) チェックボックスをオフにすると、すべての PSD 荷重、結果、およびプローブが検討から除去されることに注意してください。
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3. モデルに 1 つ以上の固定拘束条件を定義します。PSD 荷重定義は、モデルに固定拘束条件を定義した後にのみ、「荷重」(Loads) グループで有効になります。
4. 1 つ以上の荷重を周波数関数として定義します。荷重は、さまざまな周波数での量の変化を含むテーブル関数として定義する必要があります。PSD 荷重を定義するには、次の手順を実行します。
a. 「荷重」(Loads) グループで、次のいずれかの荷重を選択します。
▪ 
PSD 加速度
PSD 加速度▪ 
PSD G 加速度
PSD G 加速度▪ 
PSD 速度
PSD 速度▪ 
PSD 変位
PSD 変位b. X、Y、または Z の成分フィールドを右クリックして「関数」(Function) を選択し、「関数」(Functions) ダイアログボックスを開きます。
| | 荷重成分値には、0 以外の定数値を使用することはできません。これらは、周波数ベースのテーブル関数でなければなりません。 |
c. 2 行以上のテーブル関数を定義します。ここで、周波数はテーブル関数の 1 つ目の量 (X 軸)、物理量 (変位、速度、加速度) は 2 列目 (Y 軸) です。
テーブル関数を定義した後、「グラフ関数」(Graph Function) 制御を使用してグラフをプレビューできます。
d. 「OK」をクリックして荷重を作成します。
5. 検討する量の結果を定義するか、さまざまな結果量に対する結果プローブを定義します。
6. > 
「実行」(Run) の順にクリックして、ランダム振動検討を実行します。
「実行」(Run) の順にクリックして、ランダム振動検討を実行します。7. 検討が完了したら、グローバル結果またはユーザー定義の結果を検討します。
結果の表示
検討が完了したら、次のグローバル結果を表示したり、次の量の結果を定義したりできます。
• 変形
• 加速度
• 速度
• 応力
• 弾性歪み
• 周波数テーブル
• 反力とモーメント (プローブのみ)
シグマレベルについて
ランダム振動検討の結果はすべて確率的なものであり、シグマレベルで表されるため、その結果は絶対値ではなく、確率の観点から解釈できます。結果に対して、次のいずれかの値を選択します。
• 1 シグマ: 発生確率約 68%
• 2 シグマ: 発生確率約 95%
• 3 シグマ: 発生確率約 99.7%
ランダム振動の結果は、レポート用またはポストプロセス用に apr ファイルにエクスポートできます。
プローブの使用
ランダム振動検討の結果には、次のタイプのプローブを定義できます。
• 点の値
• 最大、最小、平均、または合計
• 折れ線グラフ
ランダム振動検討における折れ線グラフのプローブの定義
1. 「Ansys Simulation」タブで「シミュレーションプローブ」(Simulation Probe) をクリックします。
2. 「シミュレーションプローブ」(Simulation Probe) ダイアログボックスで、必要な「結果タイプ」(Result type) を選択します。
3. 「プローブタイプ」(Probe type) リストから、「折れ線グラフ」(Line Chart) を選択します。
4. 「参照」(References) で、ソリッドジオメトリ上の直線 (スケッチした線またはデータムカーブ) を 1 本選択します。
5. 必要に応じて、「スケール係数」(Scale Factor) フィールドに正の値を入力します。
6. 選択した参照線の始点と終点を反転する場合は、「方向を反転」(Reverse direction) をオンにします。
7. 「OK」をクリックして、折れ線グラフのプローブを作成します。