คุณสมบัติ

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเป็นการวิเคราะห์ที่ดำเนินการเพื่อหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ (เสียงสะท้อน) ซึ่งการสั่นสะเทือนที่เท่ากับความถี่ธรรมชาติของตัววัตถุที่สั่นสะเทือนถูกนำไปใช้จากภายนอก และปรากฏการณ์ที่การสั่นสะเทือนที่แอมพลิจูดที่มีขนาดใหญ่มาก (เสียงสะท้อน)
การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนสามารถแบ่งกว้างๆ เป็น "การวิเคราะห์แบบโมดอล" และ "การวิเคราะห์การตอบสนองความถี่" ซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด
การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนประกอบด้วยการวิเคราะห์แบบโมดัลและการวิเคราะห์การตอบสนองความถี่

การวิเคราะห์โมดอล (การวิเคราะห์ค่าลักษณะเฉพาะ)
รูปที่ 1 การวิเคราะห์แบบโมดัล (การวิเคราะห์ค่าลักษณะเฉพาะ)
การวิเคราะห์การตอบสนองความถี่
รูปที่ 2 การวิเคราะห์การตอบสนองความถี่

กรณีศึกษา-1

ผลของการวางแนวไฟเบอร์ต่อลักษณะความถี่

นี่คือตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าความถี่ธรรมชาติสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการวางแนวของไฟเบอร์ ดังแสดงในรูปที่ 5 หลังจากขึ้นรูปแผ่นเรียบขนาด 120 มม. x 80 มม. x 2 มม. แล้ว เราก็ตัดมันออกในแต่ละทิศทาง และทำการทดสอบประเมินคุณลักษณะการหน่วงโดยใช้วิธีกระตุ้นส่วนกลาง

ภาพการตัดชิ้นทดสอบ (ซ้าย) และวิธีการกระตุ้นตรงกลาง (ขวา)
รูปที่ 5 รูปภาพของชิ้นทดสอบที่ตัดมุมต่างๆ (ซ้าย) และเส้นโค้ง S-S (ขวา)

ผลการทดลองจะแสดงเป็นเส้นประในรูปที่ 6 เราจะเห็นได้ว่าความถี่ธรรมชาติจะสูงขึ้นในทิศทาง 0° (= การวางแนวของเส้นใยที่สูงขึ้น) ตรงนี้ เราจะเห็นได้ว่าความถี่ธรรมชาติลำดับที่หนึ่งแตกต่างกันหลายร้อย Hz ระหว่างทิศทาง 0° ถึง 90°
ผลลัพธ์ของการทดสอบที่คล้ายกันซึ่งทำซ้ำโดยการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนจะแสดงเป็นเส้นทึบในรูปที่ 6 ในที่นี้ ข้อมูลวัสดุที่คำนึงถึงแอนไอโซโทรปีถูกสร้างขึ้นโดยใช้ Digimat และสะท้อนให้เห็นในการวิเคราะห์ ผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคราะห์ เช่นเดียวกับผลการทดลอง แสดงให้เห็นว่า ยิ่งระดับการวางแนวของเส้นใยสูง ความถี่ธรรมชาติก็จะยิ่งสูงขึ้น และความแตกต่างระหว่างความถี่ธรรมชาติที่ได้จากการทดลองและการวิเคราะห์มีเพียง 5% เท่านั้น

ทิศทางการวางแนวของใยแก้วและความถี่ธรรมชาติ
รูปที่ 6 ทิศทางการวางแนวของใยแก้วและความถี่ธรรมชาติ

กรณีศึกษา-2

ผลของตำแหน่งเกตต่อลักษณะความถี่ในเรซินเสริมเส้นใย

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ความถี่ธรรมชาติสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนการวางแนวของเส้นใย ตอนนี้เราจะแนะนำวิธีการเปลี่ยนการวางแนวของไฟเบอร์โดยใช้ตัวอย่างการใช้งานของชิ้นส่วนกล่อง
การเปลี่ยนตำแหน่งประตูฉีดขึ้นรูปเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนการวางแนวของเส้นใยในผลิตภัณฑ์จริง ดังแสดงในรูปที่ 7 การประเมินเปรียบเทียบดำเนินการโดยใช้เกต A (ซ้าย) และเกต B (ขวา) และดังที่แสดงในรูปที่ 8 การเปลี่ยนไปใช้เกต B จะเลื่อนความถี่ธรรมชาติไปยังตำแหน่งที่สูงขึ้น เมื่อไม่สามารถรับความถี่ธรรมชาติที่ต้องการได้ วิธีการนี้สามารถทำได้ด้วยวัสดุเสริมใยแก้ว

รูปแบบการเติมประตู A (ซ้าย) และประตู B (ขวา)
รูปที่ 7 รูปแบบการเติมประตู A (ซ้าย) และประตู B (ขวา)
จุดการวัด (ซ้าย) และผลการวิเคราะห์การตอบสนองความถี่ (ขวา)
รูปที่ 8 จุดการวัด (ซ้าย) และผลการวิเคราะห์การตอบสนองความถี่ (ขวา)

กรณีศึกษา-3

ผลของการเพิ่มริบและความหนาของริบต่อคุณลักษณะความถี่

ความถี่ธรรมชาติสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเพิ่มซี่โครงหรือเปลี่ยนความหนาของซี่โครง นอกเหนือจากการวางแนวของใยแก้ว ดังแสดงในรูปที่ 9 การเพิ่มซี่โครงจะเพิ่มความถี่ธรรมชาติ และการลดความหนาจะลดความถี่ตามธรรมชาติ (รูปที่ 10) ในการฉีดขึ้นรูป การเปลี่ยนรูปร่างเช่นนี้ค่อนข้างง่าย ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพในการค้นหารูปร่างที่ดีขึ้นในขณะวิเคราะห์

การเปลี่ยนแปลงความถี่ธรรมชาติเนื่องจากการเติมซี่โครง
รูปที่ 9 การเปลี่ยนแปลงความถี่ธรรมชาติเนื่องจากการเติมซี่โครง
การเปลี่ยนแปลงความถี่ธรรมชาติเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความหนา (2.5 มม. → 1.5 มม.)
รูปที่ 10 การเปลี่ยนแปลงความถี่ธรรมชาติเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความหนา (2.5 มม. → 1.5 มม.)

เทคโนโลยีการวิเคราะห์ CAE อื่นๆ

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง