CAE用語辞典応答スペクトル解析 (おうとうすぺくとるかいせき) 【 英訳: response spectrum analysis 】

応答スペクトル解析とは、地震波のように多くの周波数成分を含む過渡的励振条件に対する構造の応答を評価する解析手法の一つです。地震の荷重がかかる高層ビルや土木構造設計、原子力発電所の設計などに多く使用されます。スペクトル応答解析とも呼ばれます。

同じ地震でも構造物によって揺れ方は異なります。また、構造物には揺れやすい周期があり、この周期の揺れの大きさによって、構造物が受ける影響が決まります。

応答スペクトル解析は、この構造物の受ける度合いを評価するために、様々な周期のゆれの最大値をグラフ化した応答スペクトルを使用して構造の応答評価を行なう解析です。応答スペクトルおよび固有値、モード形状を用いて各モードの最大応答を求め、モード組み合わせ法を用いて全体の応答を求めます。

この解析は、時刻歴応答解析に比べて圧倒的に計算時間が早く、すばやく最大応答値を求められるため、時刻歴応答解析の代替解析として用いられます。

応答スペクトルの例を以下に示します。

応答スペクトルには、加速度応答スペクトル、速度応答スペクトル、変位応答スペクトルの3種類があります。それぞれ最大加速度応答値、最大速度応答値、最大変位応答値の周期(あるいは固有振動数)に対する変化を示したスペクトルです。
加速度応答スペクトルは、周期が小さい範囲では周期の増加にしたがって大きくなりますが、さらに周期が大きくなると応答は減少する傾向があります。

一般的によく使用されるのは、加速度応答スペクトルです。

ANSYSにおける取扱い

  • ANSYSは応答スペクトル解析に対応しています。

関連用語

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