概要
Centrifugal force (遠心力) 境界条件は、構造物が固定軸の周りを回転するときに作用する力を適用できます。回転するインペラの応力解析など、ターボ機械分野の解析で特に有用です。
遠心力の境界条件は、構造解析の解析タイプ全般で使用できます。
設定項目
Centrifugal force (遠心力) 境界条件では、次の項目を設定します。
- Point on axis (回転軸上の点)
- Rotation axis (回転軸の方向)
- Rotational velocity (回転速度) \((\omega)\)
- Assigned volumes (割り当てるボリューム)
詳細は以下のそれぞれのセクションで説明します。
図1に遠心力境界条件の設定パネルを示します。
Point on axis (軸上の点)
回転軸上の1点を定義します。座標はグローバル座標系で与えられることに注意してください。
CADソフトウェアで正確な点の座標を取得することをお勧めします。
Rotation axis (回転軸)
回転軸は、グローバル座標系のXYZ成分によってベクトルとして定義されます。ここで設定する方向ベ クトルは単位長さである必要はありません。ビューアの矢印は、回転軸の方向を表します。
回転方向は、右手の法則で決定されます。親指を回転軸に合わせたとき、他の指が回転方向を表します。回転方向を反転させるには、負の回転速度を指定します。図1の設定では、回転方向は以下のようになります。
Rotational velocity (回転速度)
Rotational velocity (回転速度) \(\omega\) は、図2に見られるように、\(rad/s\) または\(º/s\) で与えられます。回転速度は一定でも時間依存(周波数応答解析の場合は周波数依存)でもかまいません。さらに、回転速度はパラメトリックスタディに対応しています。
Frequency analysis (固有振動解析)における遠心力
Frequency analysis (固有振動解析) における遠心力は、回転部品(例えば、シャフト、ポンプ、回転機械全般)の固有振動数を評価する際に特に役立ちます。遠心力が共振周波数に影響を与える現象はジャイロ効果と呼ばれています。
固有振動数解析で回転部品に遠心力を定義することにより、ソルバーは固有振動数の計算にジャイロ効果を考慮します。このようにして、様々な回転速度に対して固有振動数がどのように変化するかを評価することができます。
サンプルプロジェクト
遠心力を使用したサンプルプロジェクトを以下に示します。ログインしてご覧ください。
最終更新日2023年1月9日