基本的な振動モード形：平板の１辺を固定した場合

振動モード形については、振動モード形と計測点の選定については簡単に説明しました。

基本的な形状（棒や平板）について、拘束条件（自由、固定）による振動モード形状の違い、振動モードの腹と節との関係を知っておくことは、

• 実験モード解析とやFEMによる固有値解析との違いについての理解を深める
• 特定の振動モードを実験で確認するための計測点の選定

などにも有効です。

振動制御をする場合、「不可制御・不可観測性を活用した低次元化モデル作成」を利用して制振対象の低次元化モデルを作成する場合には、制振対象の振動モード形の節の位置を利用します。

ここでは、高層ビルや片持ち梁のような構造物の基本的な振動モード形として、平板の１辺を固定した場合の振動モード形状について説明します。

【参考】基本的な振動モード形

平板の固定なし（境界条件フリー）の場合

平板の周辺固定の場合

平板の両端を固定した場合

解析対象について

ここでは、140x40x5 mmのアルミニウム合金製の平板についてFreeCADの固有値解析を行い作成した振動モード形について説明します。

振動モード形の一覧

下表に、１辺を固定した平板の１次～10次までの振動モード形の一覧を示します。

振動モード形

棒状のモノであれば、振動モード形状は線で表されるため、「振動モード形と計測点の選定」で説明した考え方で見ていきます。

平板の振動モード形の基本は、曲げモードです。

ここでは、平面の振動モード形を、平板の長手方向と短手方向からのモード形状の組み合わせとして見ていきます。

この他に共振周波数（固有振動数）で見ていくこともあります。

また、ハンマリング試験による実験モード解析の場合には、低い周波数から高い周波数までの周波数応答関数（伝達関数）のデータ計測が、使用するセンサーや検出できる信号レベル（大きさ）の影響により難しくなります。

このため特定の共振周波数（固有振動数）の計測を考慮したハンマリング試験を行うことがあります。

１次モード

２次モード

３次モード：ねじり

４次モード：平面曲げ

５次モード

６次モード：ねじり

７次モード

８次モード：平面曲げ

９次モード

10次モード：伸び縮み

まとめ

ここでは、高層ビルや片持ち梁のような構造物の基本的な振動モード形として、平板の１辺を固定した場合の振動モード形状について説明しました。