Dnešní díl našeho seriálu věnovaného výrobě zvonu k 55. výročí založení VOŠ a SPŠ ve Žďáře nad Sázavou je věnován analýze vlastní frekvence zvonu a změně jeho tvaru pomocí produktu Comsol Multiphysics.
Dalším návrhem pro pokračování projektu bylo zjištění vlastních frekvencí zvonu. V programu COMSOL Multiphysics je možno počítat vlastní frekvence a tvary součástí. To je zejména důležité pro periodicky zatěžované součásti a sestavy. Pokud taková součást se dostane zatěžováním do vlastní frekvence (těch frekvencí bývá víc), roste její amplituda teoreticky do nekonečna a ještě předtím dojde k jejímu poškození.
Velký vliv má ovšem také tlumení. Obecně známým příkladem jsou vlastní frekvence mostu. Pokud by se takový most periodicky zatěžoval s frekvencí stejnou jako je jeho vlastní frekvence, dojde k jeho destrukci. Proto se vždy uvádí, že vojáci mají na mostě zrušit krok, aby se náhodou nedostalo jejich zatěžování do vlastní frekvence mostu.
I když zvon není asi typickou součástí pro takové zjišťování, přesto jsme zkusili popsaný výpočet. Pro výpočet se v programu COMSOL musí použít specializovaný modul Acoustics a zvolit řešič Eigenfrequency. V řešiči nastavíme počet požadovaných vlastních frekvencí. Výsledkem jsou nejen frekvence vlastních kmitů, ale také tvary zvonu při takových frekvencích (viz následující obrázky).
|