周波数応答解析 — CAE用語解説

周波数応答解析（ハーモニック応答解析）は、正弦波の励振力に対する定常応答を周波数ごとに計算する解析手法だよ。結果はFRF（周波数応答関数）として得られて、どの周波数で応答が大きくなるか＝共振周波数がひと目でわかる。過渡応答解析が時刻歴を追うのに対して、周波数応答解析は周波数領域で直接計算するから効率がいいんだ。

その通り。モーターだとローターの回転次数成分（1次、2次…）がちょうど固有振動数と一致する回転数で共振が起きる。FRFのピーク位置とピーク高さから、問題の深刻度と対策の優先度を判断できるんだ。

直接法は周波数ごとに連立方程式を解くから正確だけど計算コストが高い。モーダル法はまず固有モードを求めてからモード座標で応答を計算するから、モード数を絞れば圧倒的に速い。実務ではまずモーダル法で全体像を把握して、必要に応じて直接法で精度を確認する流れが多いよ。

共振ピークの高さは減衰で決まるから非常に重要だね。実験で加振試験をして減衰比を同定するのが理想だけど、初期段階では鋼構造なら1〜2%、樹脂なら3〜5%あたりを仮定して感度を確認するのが現実的だよ。

このあたりは押さえておきたいね。

いいね。FRFをBode線図で振幅と位相を一緒にプロットすると、モードの重なりや反共振も見えてきて対策のヒントが見つかりやすいよ。