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モーダル解析の目的

モーダル解析の最終的な目的は、システムのモーダルパラメータを特定し、構造システムの振動特性解析、振動障害の診断と予測、および構造の動的特性の最適設計の基礎を提供することです。
モーダル解析技術の応用は、次のように要約できます。

• 1. 既存の構造システムの動的特性を評価します。
  構造物のモーダル解析により、各次数のモーダルパラメータ（モーダル周波数、モーダル振動形状、モーダル減衰）が得られ、構造物の動特性が要求を満たしているかどうかを評価し、理論計算構造の精度を検証することができます。
• 2. 新製品設計における構造の動的特性を予測し最適化する。
• 3. 構造システムの故障を診断および予測します。
  近年、構造破壊技術が急速に発展し、モード解析は故障診断の重要な手法となっています。構造モードパラメータの変化を利用して故障を診断する効果的な方法です。たとえば、ひび割れの存在はモード周波数の変化に基づいて判断できます。振動モード解析に基づいて破損箇所を特定できる。ローター支持システムの減衰の変化を利用して、ローターシステムの不安定性を診断および予測することができます。
• 4. 構造物の放射ノイズを制御します。
  構造伝播騒音は構造の振動によって発生します。構造が振動する場合、各モードのノイズへの「寄与」は同じではありません。ノイズに大きく寄与するモードは「主要モード」と呼ばれます。主要モードを抑制または調整することでノイズを低減できます。 支配的なモードの決定は、モードに基づいて行う必要がある。分析に基づきます。
• 5. 構造システムにかかる負荷を特定します。
  一部の構造物は動作中に受ける荷重を​​測定するのが困難です。この場合、測定された応答とモーダル解析によって取得されたモーダル パラメータを通じてそれらを識別できます。この方法は航空、宇宙、原子力工学の分野で広く使用されています。

モーダル解析の応用分野

• 航空宇宙、造船、自動車産業など
• 土木工学：橋梁、ダム、高層ビル、海洋プラットフォーム、ゲート、杭基礎試験など
• 各種機械設備：工作機械、発電設備、コンプレッサー、ガスタービンなど
• 軍事産業など

近年、コンピュータ技術、FFTアナライザ、高速データ収集システム、振動センサー、励振装置などの技術の進歩により、実験モーダル解析は急速に発展しました。

機械、電力、建設、水利、航空、宇宙などの多くの産業分野で高く評価されています。

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