G.17.3.3.2 モーダル減衰
明示的な減衰
EXPLICITオプションでは、いくつかのモードまたはすべてのモードに一意のモード減衰値を与える必要があります。各値は、スペースなしの繰り返し係数(rf*damp)を各値の前に置くことができます。
例
DEFINE DAMPING INFORMATION EXPLICIT 0.03 7*0.05 0.04 - 0.012 END
上記の例では、モード1の減衰は0.03、モード2~8は0.05、モード9は0.04、モード10(および、存在する場合のそれ以上のモード)は0.012です。
モードよりエントリが少ない場合、最後に入力された減衰が残りのモードに適用されます。EXPLICITを1行目だけに付けて、この入力を10行まで続けられます。その際、最終行以外の行の終わりにはスペースとハイフンを付けます。ENDの前であれば、EXPLICIT行のセットを追加できます。
減衰の計算
質量と剛性比例減衰またはそれらのいずれかに基づくモーダル振動数によるモードi = 1~Nまでの減衰を計算するために使用される式(CALCULATEの場合)は次のとおりです。
D(i) = (α /2ωi) + (ωiβ /2)
得られる減衰が、最大減衰MAXの値を超える場合は、MAXが使用されます(デフォルトはMAX=1)。得られる減衰がMINより小さい場合は、MINが使用されます(デフォルトは、MIN=1.E-9)。これは、減衰D = (αM + βK)と同じです。
例:
DEFINE DAMPING INFORMATION CALC ALPHA 1.13097 BETA 0.0013926 END
4Hzで4%減衰、12Hzで6%減衰を得るには
モード | Hz | Rad/sec | 減衰比 |
---|---|---|---|
1 | 4.0 | 25.133 | 0.04 |
3 | 12.0 | 75.398 | 0.06 |
D(i) = (α /2ωi) + (ωiβ /2) |
0.04 = α / 50.266 + 12.567 β |
0.06 = α / 150.796 + 37.699 β |
α = 1.13097 |
β = 0.0013926 |
それらがどのように決定されても、αとβの項は上記のCALCデータに入力されます。この例では、振動数に対する減衰の変化を見るために、他の振動数での減衰比を計算します。
モード | Hz | Rad/sec | 減衰比 |
---|---|---|---|
1 | 4.0 | 25.133 | 0.040 |
3 | 12.0 | 75.398 | 0.060 |
2 | 12.0664 | 0.05375 | |
8 | 50.2655 | 0.04650 | |
20 | 120.664 | 0.09200 | |
4.5 | 28.274 | 0.03969 |
剛性にβをかけた減衰は振動数に対して線形に増加し、質量にαをかけた減衰は放物線的に減少します。2つの合成は、双曲線的になります。
MaxとMinの値を適用した、減衰比D(i) - 固有振動数ωのグラフ
減衰の評価
(モード振動数による減衰を評価するために)EVALUATEに対して使用される式を次に示します。
初めの2つのモードの減衰は、入力によりdminにセットされます。
dminと初めの2つの周波数ω1、ω2、およびi番目のモーダル周波数ωiが与えられる場合のモードi = 3~Nに対する減衰。
A1 = dmin / (ω1 + ω2) |
A0 = A1 * ω1 * ω2 |
D(i) = (A0 / ωi ) + (A1 * ωi ) |
得られる減衰が、最大減衰dmaxの値を超える場合は、dmaxが使用されます。
例:
DEFINE DAMPING INFORMATION EVALUATE 0.02 0.12 END
dmin = .02、dmax = .12、またωiが次に与えられているとおりの場合
モード | ωi | 減衰比 |
---|---|---|
1 | 3 | 0.0200 |
2 | 4 | 0.0200 |
3 | 6 | 0.0228568 |
N | 100 | 0.1200(.28605として計算され、入力された最大値に再設定される) |