適用例:スピーカのコップ・スパイダーの大変形解析

スピーカのスパイダーは、フォーマーによって駆動されます。フォーマーは、低周波では、比較的大きな振幅で振動します。非線形性によるスパイダーの歪みを正常な動作範囲内で回避することは重要です。一方、堅さがより大きな拡張に対して増大できれば、ギャップから「外にジャンプする」ことを防ぐために有利になります。波状の設計で、小さな軸方向の動きは、曲げの堅さと対立します。最大変位の近くで、波状が平らになり始めるとともに、薄膜の堅さの(材料)特性は、支配的になります。有限要素解析は、負荷対変位カーブを計算するのに使用することができます。

オーディオ分野での適用例

スパイダーの270度のカット図面

スパイダーの270度のカット図面

スピーカ スパイダーの有限要素モデル

スピーカ スパイダーの有限要素モデル

正方向の最大変形

正方向の最大変形

負方向の最大変形

負方向の最大変形

負荷対変位応答

負荷対変位応答

小さな変位では、歪みと回転は微小であると仮定されます。負荷変位応答は、大変形グラフ(青いライン)の中央の部分では線形です。歪みが大きな回転を含んでいる場合、線形理論の仮定は適切ではありません。より正確な歪み解析が必要になります。大変形解析は、歪みの対数特性を用いて、ラグランジュ法(Lagrangian Formulation)に基づいて行なわれます。

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