多自由度系のランダム振動解析で必要な固有値の数は？

解析対象の周波数の2倍までの固有値を含めることが推奨されています。例えば、NASAカッシーニ探査機では200モード以上を使用しましたが、150モードで打ち切った初期モデルでは応答が18%過小評価されました。この原則はMIL-STD-810Gでも採用されています。

ランダム振動解析でモード数を少なくするとどうなる？

モード数が不足すると、特定周波数帯の応答を過小評価するリスクがあります。カッシーニ探査機の例では、150モードで打ち切ったモデルは、200モード以上使用した場合と比べて、ある周波数帯の応答を18%も低く見積もっていました。精度の高い解析には十分なモード数が必要です。

MIL-STD-810Gでは、多自由度系のランダム振動解析において、関心のある最高周波数の2倍までの固有値（モード）を含めることが推奨されています。これは、カッシーニ探査機の事例のような応答の過小評価を防ぎ、解析精度を確保するための重要な指針です。

カッシーニ探査機の事例では、当初150モードで解析したモデルは、実際に200モード以上を使用した解析と比べ、特定周波数帯の応答を18%過小評価していました。この教訓から、ランダム振動解析では対象周波数の2倍までのモードを含めることが、信頼性の高い結果を得る上で極めて重要であるとされています。

カテゴリ: 構造解析 | 2026-02-20

この記事は統合版に移行しました
より充実した内容を multi-dof-random.html でご覧いただけます。

多自由度系のランダム振動 — トラブルシューティングガイド

🎓

RMS過大 → 密集モードの相関。減衰を確認

多点入力がおかしい → クロスPSDの符号と位相を確認

PSD解析のトラブルは全てFRFの品質に帰着

Coffee Break よもやま話

1997年打ち上げのNASAカッシーニ探査機では振動解析に200モード以上を使用したが、150モードで打ち切った初期モデルでは特定周波数帯の応答が18%過小評価された。多自由度ランダム解析では、対象周波数の2倍まで固有値を含めることがMIL-STD-810Gでも推奨されている。