車両搭載環境での振動によって、コネクタの緩みや端子接点の微摺動摩耗(フレッティング摩耗)が発生することがあります。振動解析(シミュレーション)で固有振動数と共振点を事前に把握し、クランプ位置や形状にフィードバックします。高額な解析ソフトのライセンスを保有していなくても、この振動解析だけを受託でご依頼いただけます。
振動解析(シミュレーション)とは
部品が持つ固有振動数や、走行時の振動入力に対する応答(共振の有無・振幅)をコンピューター上で計算する技術です。実機での振動試験の前に、共振によるリスク箇所を洗い出せます。
- ハーネス・コネクタの固有振動数の把握
- 走行振動の主要な周波数帯との共振有無の確認
- クランプ位置・剛性を変えた際の応答比較
- 端子接点部の微摺動(フレッティング)につながる振動モードの特定
事例:車載ハーネスの共振・端子フレッティング摩耗対策
課題:エンジンルーム搭載部のワイヤーハーネスにおいて、走行時振動による共振が原因と疑われる、端子接点部の微摺動摩耗(フレッティング摩耗)が懸念されていた。
取り組み:設計者がシミュレーション(振動解析)でハーネスの固有振動数を確認し、クランプ位置の候補を複数パターン検討。専任解析者が共振点の見極め方やモード形状の読み取り方、クランプ剛性の境界条件設定についてフィードバックした。
結果:走行振動の主要な帯域から共振点を回避するクランプ配置を特定。実機振動試験(受託試験)でも摩耗の発生が抑制され、開発工数の削減につながった。
専任者としてのフィードバック:設計者CAEでは見落としがちな「クランプ部の締結剛性」や「接点部の接触条件」を、専任解析者が受託試験の振動データと照らし合わせてレビュー。共振点の読み取り方や、危険な振動モードの優先順位付けについて具体的にアドバイスし、設計者自身が次回から判断できるよう支援した。
振動解析における設計者CAEと解析専任者の違い
| 比較項目 | 設計者CAE | 解析専任者・CAEエンジニア |
|---|---|---|
| 目的 | クランプ位置や形状変更による固有振動数の傾向を素早く比較 | 実際の走行振動データとの相関を確認し、共振リスクを最終判定 |
| 対応できる計算時間の目安 | 片手間対応のため、現実的にはせいぜい5分程度が限界 | 締結剛性や接点条件を実測ベースで詰めるため、数時間〜数日かけて対応 |
| モデル化 | 締結部を剛結合など簡易な条件で設定することが多い | 締結剛性や接点の接触条件を実測に基づき精緻に設定 |
| 結果の解釈 | 固有振動数の一覧は得られるが、危険なモードの優先順位付けが難しい | 走行振動の周波数帯・加振方向を踏まえ、危険なモードを特定 |
| 得意な場面 | 初期段階でのクランプ位置・形状の方向性検討 | 摩耗・破断などの不具合原因解明、量産前の最終確認 |
5分では見極めきれない共振リスク、まるごと受託します
共振点の見極めや境界条件の設定は経験がものを言う領域です。仕様書がなくても、受託試験で得た実際の振動データをもとに、設計者CAEの結果を一緒に読み解きます。解析ソフトのライセンスを保有していなくても、必要なときにこの解析だけを受託でご利用いただけます。
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