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2017-09-25 by:CAE仿真在线 来源:互联网
引言
什么是模态分析?
模态分析是用来确定结构的振动特性的一种技术:
自然频率
振型
振型参与系数(即在特定方向上某个振型在多大程度上 参与了振动)
模态分析是所有动力学分析类型的最基础的内容。
1、模态分析的好处:
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使结构设计避免共振或以特定频率进行振动(例如扬声器);
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使工程师可以认识到结构对于不同类型的动力载荷是如何响应的;
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有助于在其它动力分析中估算求解控制参数(如时间步长)。
建议:由于结构的振动特性决定结构对于各种动力载荷的响应情况,所以在准备进行其它动力分析之前首先要进行模态分析。
2、模态提取方法:在ANSYS中有以下几种提取模态的方法:
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Block Lanczos法
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子空间法
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PowerDynamics法
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缩减法
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不对称法
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阻尼法
使用何种模态提取方法主要取决于模型大小(相对于计算机的计算能力而言)和具体的应用场合
3、模态分析中的四个主要步骤:
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建模
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选择分析类型和分析选项
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施加边界条件并求解
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评价结果
建模:
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必须定义密度
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只能使用线性单元和线性材料,非线性性质将被忽略
4、实模态的一些特征:
1.通过驻波描述实模态,而这些驻波的节点位置是固定的;
2.所有点同一时刻通过它们的最大和最小位置处;
3.所有点同一时刻通过零点位置;
4.模态振型为带符号的实数值;
5.所有点同结构上任何其他点,要么完全同相位,要么完全反相位;
6.无阻尼得到的模态振型与比例阻尼的模态振型相同,这些振型解耠质量、阻尼和刚度矩阵。
5、复模态的一些特征:
1.通过行波描述复模态,节点似乎在结构上移动;
2.所有点不在同一时刻通过它们的最大值位置处,一些点似乎落后其它点;
3.所有点不在同一时刻通过零点位置;
4.模态振型不能用实数描述,为复数;
5.不同自由度之间不存在特定的相位关系,没有完全同相位或者完全180度反相关系;
6.由无阻尼情况得到的模态振型将不解耦阻尼矩阵。
关注计算结果实例:
ANSYS Maxwell电磁及磁力磁热多场耦合工程应用
结构振动、冲击强度与寿命计算工程应用实例专题
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