バネ・ダンパー系解析 戻る EN | ZH
Vibration Analysis

バネ・ダンパー系の静的・動的解析

直列・並列・混合バネ系の等価剛性・固有振動数・減衰比を計算。動的モードではステップ応答を数値積分で表示。

システム設定
解析モード
バネ接続
バネ数 N 2
荷重 F 100 N
バネ・質量・ダンパーパラメータ
等価剛性 k_eq [N/m]
静的変位 δ_st [mm]
固有振動数 ω_n [rad/s]
減衰比 ζ
臨界減衰 c_cr [N·s/m]

理論式

直列:$\dfrac{1}{k_{eq}} = \displaystyle\sum_{i=1}^{N}\dfrac{1}{k_i}$  並列:$k_{eq} = \displaystyle\sum_{i=1}^{N} k_i$

固有振動数:$\omega_n = \sqrt{\dfrac{k_{eq}}{m_{eq}}}$  減衰比:$\zeta = \dfrac{c_{eq}}{2\sqrt{k_{eq}\,m_{eq}}}$

運動方程式(ステップ荷重F):$m\ddot{x}+c\dot{x}+kx=F$ をRK4で数値積分

CAE連携: 自動車サスペンション・防振マウント・建物制振装置の初期設計。ζ≈0.3–0.4が自動車サスペンションの典型値。Abaqus/ANSYSの固有値解析(Modal)前の手計算確認に有効。

関連ツール

ショックアブソーバー・車両サスペンション解析
1/4車両モデルで路面入力に対するサスペンション応答を計算
降伏条件比較ツール — フォンミーゼス・トレスカ
フォンミーゼス・トレスカ・モールクーロンの降伏条件を主応力空間で比較
ジャイロスコープ・歳差運動シミュレーター
回転体の角運動量と歳差運動角速度を計算
1次元衝突シミュレーター
2つの物体の弾性・非弾性衝突をアニメーションで可視化