固有値解析用実モデル例題

解析モデル

固有値解析を対象とした実モデル検証例題の一覧を表9.3.1に示す。 また、これらのうち、EX07(タービンローダ)およびEX08(スプリング)のモデル形状を図9.3.1、図9.3.2に示す。 そのほかのモデル形状は検証内容が一致する弾性静解析用検証例題と同じ形状であり、すでに示してある。 なお、要素タイプ731および741の例題を実行するには、別途直接法ソルバーが必要である。

表 9.3.1 固有値解析用実モデル検証例題
ケース名 要素タイプ 検証モデル 節点数 自由度数
EX06 342 タービンブレード 10,095 30,285
EX07 361 タービンロータ 127,440 382,320
EX08 342 スプリング 78,771 236,313
EX09 741 円筒シェル 10,100 60,600
EX10A 731 ワイングラス(coarse) 7,240 43,440
EX10B 731 ワイングラス(midium) 48,803 292,818

図 9.3.1 タービンロータ(EX07)

図 9.3.2 スプリング(EX08)

解析結果

振動モードおよび固有振動数を以下に示す。

EX06 タービンブレード

(a) モード 1 (1170 kHz) (b) モード 2(3250kHz)
(c) モード 3(4130kHz) (d) モード 4(4140kHz)
(e) モード 5(8210kHz)
図 9.3.3 EX06タービンブレード振動モード

EX07 タービンロータ

(a) モード 1(1067Hz) (b) モード 2(1072Hz)
(c) モード 3(1072Hz) (d) モード 4(1093Hz)
(e) モード 5(1093Hz)
図 9.3.4 EX07タービンロータ振動モード

EX08スプリング

モード 1 (445Hz) モード 2 (446Hz) モード 3 (908Hz)
モード 4 (985Hz) モード 5 (1819Hz)
FrontISTR NASTRAN
1 445 Hz 445 Hz
2 446 Hz 446 Hz
3 908 Hz 908 Hz
4 985 Hz 986 Hz
5 1810 Hz 1810 Hz
図 9.3.5 EX08スプリング振動モード

EX09 円筒シェル


(a) モード 1, 2 (109 Hz)

(b) モード 3,4(570Hz)

(c) モード 5(615Hz)
図 9.3.6 EX09円筒シェル振動モード

EX10Aワイングラス

(a) モード 1(101Hz) (b) モード 2(102Hz) (c) モード 3(354Hz)
(d) モード 4(1335Hz) (e) モード 5(1336Hz)
図 9.3.7 EX10Aワイングラス振動モード