伝達関数 — CAE用語解説

ざっくり言うと、「ある周波数で叩いたとき、構造物がどれだけ揺れるか」を数値化したものだよ。入力の力と出力の変位（や加速度）の比を、周波数ごとにプロットしたグラフだと思えばいい。

周波数領域で表すと H(ω) = X(ω) / F(ω) だ。X が応答（変位や加速度）、F が入力の力。これを FRF（Frequency Response Function）とも呼ぶ。ピークが立っている周波数が固有振動数に対応するから、共振の危険を一目で把握できるんだ。

FEMで周波数応答解析を実行するのが王道だ。運動方程式を離散化して、各周波数ステップで連立方程式を解くことで FRF が得られる。

自動車のステアリングコラムが典型的だね。エンジン振動が伝わってハンドルがブルブル震える現象――あれを抑えるために、ステアリング系の伝達関数をFEMで計算して、共振周波数をエンジン回転域から外す設計をするんだ。実験でハンマリング試験をして、シミュレーションの FRF と比較検証するのが定番の流れだよ。

そのとおり。まずはシンプルな1自由度モデルで伝達関数のグラフを描いてみると理解が一気に深まるから、ぜひ試してみてくれ。