仕様書 S-03 · REV A · 更新日 2026 年 9 月

S-03 · NVH・動解析

共振しないか?実際の振動下での振動数、応答、疲労寿命。

構造物、機械、電子機器のモード・周波数応答・ランダム・衝撃解析 — 固有振動数を加振から遠ざけ、動的応力を算出し、重要部位の疲労寿命をお客様の試験プロファイルまたは規格に対して照査します。

([K] − ω²[M]){φ} = 0f_n vs. f_exc余裕 · σ_rms · D ≤ 1
[✓] データ交換前に NDA を締結[✓] スコープと価格を固定[✓] 独立した社内チェック
図1 — 地盤加振 · 動的応答 模式図 外枠内枠
S-03 · 概要仕様
標準的な業務範囲
機械フレームとスキッド、搭載機器、電子機器筐体、車両・鉄道部品
成果物
署名付き PDF レポート、振動数と応答の表、詳細部ごとの損傷度
リードタイム
書面のスコープで合意
解析
モード · 周波数応答 · ランダム(PSD) · 衝撃 · 応答スペクトル
機密保持
ファイルを交換する前に NDA を締結
品質
すべてのレポートにモードセットの完全性と手計算チェック
範囲を定めた見積もりを依頼 →

01 / 必要となる場面

この解析で答えが出る問い。

振動の問題は、表面化するのが遅いために高くつきます。走行試験後のブラケットの割れ、認定試験の不合格、特定の回転数でだけ揺れる機械などです。

私たちは、回転数、路面、試験プロファイル、地震などの加振源から出発し、それを構造全体にたどって、設計を決める詳細部まで追跡します。

Q1固有振動数は運転速度から十分離れていますか?→ モード解析 + キャンベル線図
Q2なぜ特定の回転数でだけ揺れるのか?→ 調和応答、根本原因
Q3振動認定試験に合格できるか?→ ランダム振動 + スペクトル疲労
Q4衝撃荷重や落下荷重に耐えられるか?→ 衝撃 / 過渡動解析
Q5機器は地震時にも機能を維持できるか?→ 応答スペクトル解析
Q6防振材は本当に振動を絶縁していますか?→ 防振設計 & 振動伝達率

02 / 成果物

お受け取りいただくもの。着手前に書面で。

各項目は、お客様が承認するスコープ文書に記載されます。最後になって予想外の項目が出てくることはありません。

PDF

技術レポート

範囲、加振条件、前提条件、モデル、結果、結論。署名済み、改訂管理済み。

XLSX · PDF

周波数・応答の表

ケースごとの固有振動数、有効質量、分離余裕、ピーク応答。

レポートに記載

固有モードと応答プロット

構造がどこで、なぜ動くのかを示す固有モード、FRF、応力プロット。

回転機械の場合

キャンベル線図

加振次数とともに回転数に対する固有振動数を示します — 共振が起こりうる箇所です。

付録

検証付録

モードセットの完全性、メッシュ感度、1次モードの手計算チェック、減衰感度。

レポートに記載

設計推奨

振動数を移動させたり応答を低減したりする、補剛、質量、防振装置の変更。

3 時間 オンライン

結果レビュー会議

貴社のエンジニアとのウォークスルー。ご質問には回答し、最終改訂版に記録します。

修正ラウンド

合意した範囲内の設計変更に対する再解析。レポートには改訂履歴を記載します。

03 / 手法

問いに合った解析を — 最も高価な解析ではなく。

すべての動解析はモード解析から始まります。その後、加振の種類によって、応答を周波数領域、時間領域、統計的のいずれで計算するかが決まります。

図0 — 固有モード1–3(模式図)
解析適用場面主な成果物代表的な参照規格
モード解析常に最初に — 加振によって励起されうる振動数とモード形状を把握するため固有振動数、固有モード、有効モード質量モードセット ≥ 90 % 質量
調和応答回転機械、周期的な力、正弦波掃引試験FRF、ピーク振幅、周波数に対する応力IEC 60068-2-6 · ISO 20816
ランダム振動(PSD)輸送、走行、認定試験のプロファイル1σ / 3σ 応答、スペクトル疲労損傷IEC 60068-2-64 · MIL-STD-810H 514.8
衝撃 & 過渡落下、衝撃、パイロショック、ハンドリング時の衝撃、起動時の過渡現象ピーク加速度、応力、変位の時刻歴IEC 60068-2-27 · MIL-STD-810H 516.8
応答スペクトル構造物と機器の耐震認定モード応答の組合せ(SRSS / CQC)EN 1998-1 · ASCE 7
回転機械回転数に依存する加振、危険速度キャンベル線図、離調余裕
試験とシミュレーションの相関測定した振動数やFRFがある場合振動数の誤差、MAC 行列、更新後のモデル→ お客様の試験データと連携
図 2 — 共振と減衰 — 1 自由度系の応答模式図
Δf ≈ 2ζ·f_n ζ = 0.05 · Q = 10 ζ = 0.10 · Q = 5 ζ = 0.20 |H| = 1(静的) f = f_n 0 2·f_n 振動数比 f / f_n → 増幅率 |H| f = f_n では、応答は減衰によってのみ制限されます:Q ≈ 1/(2ζ)。わずか数パーセントの減衰がピークを左右するため、減衰値とその出典は必ずレポートに記載します。
図 3 — キャンベル線図 — モードと加振次数模式図
モード1 · 38 Hz モード2 · 71 Hz モード3 · 104 Hz 1× 2× 3× 運転範囲 0 1500 3000 回転数 [rpm] → 周波数 [Hz] モードと加振次数の交点は、それぞれ共振の可能性を示します。ここでは3次の線が運転範囲内でモード2と交わっています — 設計変更で解消すべきケースです。(数値は例示です。)

04 / プロセスとスケジュール

課題の概要から、署名入りのレポートまで。

5つのステップ、それぞれに明確な引き継ぎ。当社が何を必要とし、お客様が何を受け取るのか、常にわかります。

  1. 012 日

    範囲確認の打ち合わせ

    お客様にご用意いただくもの課題の概要、図面、試験データまたは現場データ
    当社が提供するものNDA、質問リスト、不足データ
  2. 022 日

    範囲 & 固定見積もり

    お客様にご用意いただくもの加振、質量、合否基準
    当社が提供するもの書面による範囲、前提条件、減衰の根拠、価格
  3. 037 日

    モードモデル

    お客様にご用意いただくものCAD、質量、接合部および防振材のデータ
    当社が提供するもの中間確認:固有振動数と固有モード
  4. 042 日

    応答 & 検証

    お客様にご用意いただくものなし — 社内工程
    当社が提供するもの応答、疲労、検証の証拠、第二エンジニアによるレビュー
  5. 052 日

    レポート & レビュー

    お客様にご用意いただくものドラフトへのコメント
    当社が提供するもの署名付きレポート、ファイル、レビュー会議

05 / 入力データ

お客様にご用意いただくもの。

必須
  • [✓]形状 — STEP / IGES / Parasolid、または寸法入り図面
  • [✓]搭載機器の質量と取付方法
  • [✓]加振条件 — 回転数と次数、加振力スペクトル、試験プロファイル(PSD / 正弦波 / 衝撃)または応答スペクトル
  • [✓]構造物の支持・防振の方法と位置
  • [✓]合否判定基準 — 周波数の離隔、振幅または速度の制限値、疲労寿命
  • [✓]結果を使って下す判断と、その期限
あれば有用
  • [+]振動測定データまたは不合格となった試験の記録
  • [+]試験またはサプライヤーデータによる減衰値
  • [+]防振ゴム・ブッシュの剛性データ
  • [+]き裂や摩耗の写真
  • [+]顧客または承認者からのコメント
データが不完全な場合ほとんどのプロジェクトはそこから始まります。不足している情報はスコープ設定の打ち合わせで一覧にします。仮定せざるを得ない事項はすべてレポートの前提条件一覧に記録し、モデルの中に隠すことはありません。

06 / レポート内容

購入前にレポートをご覧ください。

平均60ページの、署名付きで改訂管理されたレポート。すべての振動数、応答、損傷値は、荷重プロファイル、減衰の仮定、十分性が確認されたモードセットまでさかのぼることができます。

  1. T1
    前提条件の登録簿すべての前提条件 — とりわけ減衰と接合部の剛性 — に番号を付け、根拠を示します。
  2. T2
    加振のトレーサビリティ各応答には、荷重プロファイル、軸、そしてその出典となる条項または試験を明記します。
  3. T3
    検証のエビデンスモードセットの完全性、1次モードの手計算チェック、メッシュ感度 — 含まれています。
  4. T4
    再現可能なモデルソルバー、バージョン、要素タイプ、減衰モデル、周波数範囲を明記します。
  5. T5
    平易な言葉での結論管理者が読める1ページ:試験に合格するかどうか、余裕、そして何を変えるべきか。

07 / 適用分野

代表的な構造物と機器。

機械フレームとスキッド運転速度 · 不釣合い · 共振
発電機 & 回転機器エンジン次数 · 防振材 · 基礎
電子機器 & 筐体認定試験 PSD · 衝撃 · 輸送
車両部品路面荷重 · ブラケット · 耐久性
鉄道機器床下機器 · IEC 61373
構造物 & プラットフォーム地震 · 歩行振動 · 機械起因振動
船舶用機器エンジンとプロペラによる加振 · 衝撃
航空宇宙・防衛MIL-STD 試験プロファイル · ランダム · 衝撃

08 / 規格

承認者が読む条項に照らして確認。

試験プロファイル、厳しさの限度、合否判定基準は、製品の認定に用いる規格から採用し、レポートに引用します。

規格用途
IEC 60068-2-6正弦波振動試験
IEC 60068-2-64広帯域ランダム振動試験
IEC 60068-2-27衝撃試験
MIL-STD-810H環境試験方法 — Method 514.8 振動、516.8 衝撃
ISO 20816-1機械振動の測定と評価
EN 1998-1耐震設計 — 応答スペクトル解析
ISO 8528-9発電装置 — 機械振動の測定と評価

09 / ご依頼の流れ

3 つの協業スタイル。

価格は書面で定めた範囲ごとに固定です。お支払いいただくのは、明確に定義された問いへの回答であり、上限のない作業時間ではありません。

E-01プロジェクト

固定スコープのプロジェクト

最適な用途
明確な問いを伴う、特定された部品または構造物
価格
範囲定義後の固定価格見積もり
課題の概要から始める
E-02リテイナー契約

エンジニアリング・リテイナー契約

最適な用途
継続的な解析ニーズを持つ設計チーム
価格
範囲に応じて見積もり
リテイナー契約の相談
E-03レビュー

第三者レビュー

最適な用途
他者が行ったFEAや手計算のチェック
価格
固定価格の見積もり
レビューを依頼する

10 / FAQ

すべてのプロジェクトの前に確認します。

その他のご質問は?課題の概要に書いてください — 回答は範囲とともにお送りします。

どのソフトウェアを使用していますか?

当社が開発しているソルバー Tessera は、現在本サイトの無料計算ツールを動かしており、それぞれ参照ケースとともに公開しています。プロジェクト業務では、結果が満たすべき規格に照らしてソルバーを選定し、書面の範囲に明記します。すべてのレポートにはソルバー、バージョン、要素タイプ、減衰モデル、周波数範囲を記載します。

減衰値の根拠は何か?

試験データがあればそれを使用し、なければ構造形式に応じた公認の参考文献から設定します。値、その出典、感度検討をレポートに記載します。

解析で振動試験を代替できますか?

通常は認定には使えません。しかし、設計が試験に合格するかを試験前に把握でき、不合格の場合はその原因を説明できます。

当社の測定データを使えますか?

はい。測定した振動数または FRF を用いてモデルとの相関をとり、モデルを更新します。相関結果は報告します。

部品が試験で不合格になりました。原因を突き止めてもらえますか?

はい。試験をモデル上で再現し、不合格となったモードと詳細部を特定して、再試験の前に対策を検証します。

価格はどのように決まりますか?

書面のスコープによる:モデル規模、荷重プロファイルと軸の数、疲労解析や過渡解析が必要かどうか。

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11 / 課題の概要

加振条件をお送りください。書面で範囲をお返しします。

何が振動し、何がそれを加振し、どの試験や制限値に適合する必要があるのかをお知らせください。質問、または固定範囲でご回答します。

  • [✓] データ交換前に NDA を締結
  • [✓] 2営業日以内に回答
  • [✓] スコープ、前提条件、受入基準を書面で提示