エンジン固有振動数計算機は、エンジン部品またはシステムの固有振動数または共振振動数を推定します。この値は、疲労、故障、または性能低下につながる可能性のある振動の問題を特定するために不可欠です。固有振動数を理解することで、エンジニアは運転速度における共振を回避するエンジンマウント、クランクシャフト、および支持構造を設計することができます。このツールは 振動解析と機械力学計算機 カテゴリ。
この周波数を計算することで、エンジニアや設計者は不要な振動を最小限に抑え、エンジン システム全体の耐久性と滑らかさを向上させることができます。
エンジン固有振動数計算機の計算式
詳細な内訳:
- fₙ = 固有振動数（ヘルツ、Hz）
- k = 硬さまたは バネ定数 コンポーネント/システムの（ニュートン/メートル、N/m）
- m = 物体またはエンジン部品の質量（キログラム、kg）
- π 3.1416 XNUMX
この式は単純化されたバネ質量系を想定しており、機械工学や自動車工学において振動特性を推定するために広く使用されています。
クイックリファレンステーブル
一般的な剛性と質量の値に基づくエンジン システムの近似固有周波数については、次のリファレンスを使用してください。
| 剛性（N/m） | 質量（kg） | 固有振動数（Hz） |
|---|---|---|
| 10,000 | 5 | 7.1 |
| 20,000 | 5 | 10.0 |
| 30,000 | 10 | 8.7 |
| 40,000 | 8 | 11.2 |
| 50,000 | 12 | 10.3 |
これらの値は、さまざまな剛性と質量の組み合わせをすばやく比較して、予想される振動周波数を推定するのに役立ちます。
エンジン固有振動数計算機の例
エンジンサブアセンブリの重量が 10キロ 剛性のシステムに搭載されており、 20,000 N / m.
ステップ1：
次の式を使用します。
fₙ = (1 / 2π) × √(k / m)
fₙ = (1 / 6.2832) × √(20,000 / 10) = 0.1592 × √2000 = 0.1592 × 44.72 = 7.11 Hz
つまり、固有振動数は 約7.11 Hz.
振動のリスクを減らすために、この周波数付近でのエンジンまたはシステムの操作は避けてください。
最も一般的な FAQ
運転回転数または外部振動が固有振動数と一致すると、共振が発生する可能性があります。これにより振動が増幅され、エンジン部品の損傷や故障につながる可能性があります。
はい。この計算機は、マウント、サポート、シャフト、コネクティングロッドなど、バネ質量系のように動作するあらゆるエンジンコンポーネントに適用できます。
共振を避けるため、動作周波数を固有振動数から少なくとも20～30%離すのが一般的なルールです。これは振動分離またはデチューニングと呼ばれます。