応答スペクトル解析 — CAE用語解説
応答スペクトル解析
地震応答の効率的な評価手法
地震解析ってどんな方法でやるんですか？時刻歴解析と応答スペクトルって何が違うんですか？
時刻歴解析は地震波の時間変化をそのまま入力して動的計算する方法で、より正確だけど計算コストが高い。応答スペクトル解析は地震波特性を統計的にまとめた「応答スペクトル」を入力として、各モードの最大応答を重ね合わせる手法だよ。簡便で計算が速いため、建築・土木・プラント設計で標準的に使われている。
応答スペクトルって何を表しているんですか？
様々な固有振動数を持つ1自由度系（質点-バネ-ダンパー系）が特定の地震動を受けたときの最大加速度・速度・変位を振動数の関数として表したグラフだよ。建物や機器の固有振動数がわかれば、スペクトルから最大応答量を読み取れる。日本の建築基準法や原子力規制委員会の設計地震動もスペクトルで規定されている。
NVHとプラント設計
各モードの応答を重ね合わせるとき、どうやって合計するんですか？
SRSS（平方和の平方根）法とCQC（完全二乗和）法が代表的だ。SRSSは各モードの最大応答の二乗和の平方根をとる。CQCはモード間の相関を考慮した精度の高い手法で、隣接した固有振動数のモードがある場合に有利だ。NastranのSOL103や111で自動的に計算できる。
免震建築や制振構造でも応答スペクトル解析を使いますか？
免震構造（積層ゴム支承など）は非線形挙動があるため厳密には時刻歴解析が適切だけど、等価線形化（等価剛性・等価減衰係数）を使った応答スペクトル解析でも近似的に評価できる。設計規準の早期確認に応答スペクトルを使い、最終確認を時刻歴解析で行う2段階アプローチが実務では一般的だよ。
関連用語
CAE用語の正確な理解は、チーム内のコミュニケーションの基盤です。 — Project NovaSolverは実務者の学習支援も視野に入れています。
Project NovaSolver — CAE実務の課題に向き合う研究開発
「応答スペクトル解析をもっと効率的に解析できないか？」——私たちは実務者の声に耳を傾け、既存ワークフローの改善を目指す次世代CAEプロジェクトに取り組んでいます。具体的な機能はまだ公開前ですが、開発の進捗をお届けします。
進捗通知を受け取る →関連トピック
なった
詳しく
報告