(PS5)凹凸付き薄肉平板の近似振動モード解析と騒音低減のための構造最適化への適用

 薄肉平板に凹凸を付与して振動・騒音を低減化する構造最適化を行うには,凹凸付き薄肉平板の有限要素法モード解析が必要不可欠であるが,その詳細なモデリングが計算コストを増加させる.そこで,凹凸付き薄肉平板を,単純平板に凹凸の辺にはり要素を付加した近似有限要素モデルを提案します.これまでに,周辺固定矩形板に矩形凹凸を付与する場合について,凹凸の位置,寸法を与えて最適な付加はりの剛性値を求める関数を導くとともに,近似モデルの有限要素法モード解析結果が実用上十分な精度を有することを確認しました.さらに,音響放射パワーを低減化する凹凸位置の最適化に適用した結果,計算負荷が95%以上軽減することがわかりました.
Fig.1 Fig.2
凹凸位置と付加はりの剛性値の関係 近似モデルによる計算コストの軽減