3B.OPTISHAPE-TSを活用したモデル形状変更による同定
ここでは、OPTISHAPE-TS
の形状最適化機能を用いてモデルの形状を変更します。
実験とシミュレーションの誤差の要因は様々ですが、モデルの形状そのものを簡素化しているため、形状を変更することで誤差を縮められることが大いに考えられます。
今回の形状最適化の条件は、外形形状を保持しつつ、着目した11個のモードの固有振動数がそれぞれ実験値と一致するように、内部メッシュの形状を変更します。
なお、11個の着目モードは、実験と VOXELCON
で求めた状態を比較したMAC(Modal Assurance Criterion)に従って決定しました。
最適化結果
最適化結果での各モード形状
実験との比較
実験 | FEM | |
---|---|---|
モード | モード | FEM/実験 |
1 | 1 | 100.01% |
2 | 2 | 100.01% |
3 | 3 | 100.29% |
4 | 4 | 100.00% |
5 | 5 | 100.01% |
6 | 6 | 100.00% |
7 | 7 | 100.01% |
8 | ||
9 | 8 | 100.00% |
10 | 9 | 100.00% |
11 | 10 | 99.99% |
11 | ||
12 | 12 | |
13 | 13 | |
14 | 14 | |
15 | 15 | |
16 | 16 |
OPTISHAPE-TS
で最適化された形状との固有振動数の比較は左の表のとおりです。
表での実験とFEMのモード次数の相違は、固有振動数およびMAC※から、最も近いと判断できるもので比較しています。
※ MAC(Modal Assurance Criterion)
ここでは実験結果に合致するように形状を決定しました。
AMDESSを活用した[3A] では変更できるものが材料パラメーターのみである事に対し、ここでは
OPTISHAPE-TS
の形状最適化で形状そのものを変更することから、より厳密に誤差を小さくすることができました。
■実験とFEMで一致するモード
まとめ
くいんとの製品 [VOXELCON, AMDESS, OPTISHAPE-TS] を用いて、実験の振動特性に合う解析モデルを得ることが出来ました。 モデルコリレーションにおいて各製品それぞれの特長を駆使し、高い効果を発揮する結果となりました。
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