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捻コイルバネの共振周波数を計算する方法

キーワード
ねじりコイルばね
ねじり
振動
捻コイルバネ
共振周波数
計算する方法

【ご相談内容】 ばね初心者

捻コイルバネの共振周波数を計算する方法を教えていただきたく
ご指導をお願い致します。

捻りコイルバネで付勢している部品を振動させたとき
ある周波数付近で部品がばたつく現状があり、
捻りコイルバネの共振周波数の影響かどうかを
確認したいと考えています。

以上よろしくお願い致します。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ばね初心者さま

ねじりコイルバネの共振についてご投稿ありがとうございます!!
ねじりコイルバネのサージングについて、設計上考慮するケースがほとんどないのですが
下記の計算式で求められるかと思います。

ねじりばね定数 [N・m/rad] = トルク [N・m] / ねじり角[rad] とした場合、

角振動数 [rad/s] = SQRT (ねじりばね定数[N・m/rad] / 慣性モーメント[kg・m^2] )
⇒ 固有振動数 [Hz] = 角振動数 [rad/s] / 2π [rad]

一般的にねじりコイルばねはサイズが小さいものが多く、慣性モーメントも小さいので
固有振動数は考慮されない場合がほとんどだと思います。

よろしくお願いします!!

【返答】 ばね初心者

Briefly explain in a short post why the frequency of oscillation of a mass on a spring moving of a frictionless surface is the same as the period of oscillation of a mass hung from a spring with equivalent spring constant.
摩擦のない表面を移動するばね上の質量の振動の周波数が、等価のばね定数を持つばねから吊り下げられた質量の振動の周期と同じになる理由を簡単に説明します。

これがわからないです。(上記)
こういう回答があるのですが、正しいですか?(下記)

どちらの場合でも振動の周波数は、

f =(1 /2π)√(k / m)。ここで、周波数はばね定数kとばねに接続された質量のみに依存します。しかし、それは接続された体の重さに依存しません。また、どちらの場合も本質的に単純な調和です。したがって、頻度はどちらの場合でも同じです

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ばね初心者さま

ご投稿ありがとうございます!

英訳も含めて、ご回答させて頂きますね。(一部推察も含まれますことご了承ください)

Briefly explain in a short post why the frequency of oscillation of a mass on a spring
moving of a frictionless surface is the same as the period of oscillation of a mass hung from a spring with equivalent spring constant.
⇒同等のばね定数を有する一定の質量を持つばねの動作において、
摩擦のない動作をした場合の周波数と、ある質量を吊り下げた場合の周波数が同じであることを説明をします。

f = (1 / 2π) √ (k / m). Here, the frequency depends only on the spring constant k and the mass connected to the spring.
But it does not depend on the weight of the connected body. And in both cases, it’s essentially a simple harmony. So the frequency is the same in both cases
⇒simple harmonyは、simple harmonic motionとして解釈しました。
どちらの場合も周波数は、f =(1 /2π)√(k / m)で表します。
したがって、ばねに吊り下げられた質量には依存しません。
また、どちらの場合も本質的に単純な調和運動です。したがって、周波数はどちらの場合も同じです。

全体の文章が分からないので、回答として正解かどうかは分かりませんが、
上記の文章のからは間違いではないかと存じます。

ご参考になれば幸いです。
よろしくお願いします!

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