模态分析PPT学习教案

1、会计学1 模态分析模态分析 模态分析工程应用 使设计可避开共振或使结构在某一指定的频率处振动 (如扬声器). 使工程人员能够意识到对于不同的动力载荷结构是如何进行响应的. 对于其他动力学分析有助于计算求解控制参数 (时间步长等). 推荐:因为结构振动特性决定了其对于任何动力载荷的响 应，所以在进行其他任何动力学分析之前，建议先进行模 态分析. 第1页/共35页 . ui. tFuKuCuM 0uKuM 0uMK 2 ) tsin(Uu 第2页/共35页 第3页/共35页 模态提取 是用来描述程序是如何计算得到特性值和特性矢量的. 模态扩展 有双重含义，对于缩减法而言，扩展意味着从缩减振型中计算

2、出全部振型.对于其它方法而言，扩展意味着将振型写入结果文件中. 第4页/共35页 第5页/共35页 n可以很好地处理刚体振型； n需要较高的内存。 第6页/共35页 第7页/共35页 子空间技术使用子空间技术使用Power求解器求解器(PCG)和和 一致质量矩阵；一致质量矩阵； 不执行不执行Sturm序列检查序列检查(对于遗漏模态对于遗漏模态); 它可能影响多个重复频率它可能影响多个重复频率 的模型；的模型； 一个包含刚体模态的模型一个包含刚体模态的模型, 如果你使用如果你使用PowerDynamics方法方法,必须必须 执行执行RIGID命令命令(或者在分析设置对话框中指定或者在分析设置对话

3、框中指定RIGID设置设置)。 第8页/共35页 注意注意: 选择主自由度的原则请参阅选择主自由度的原则请参阅. 第9页/共35页 注意注意: 不对称方法采用不对称方法采用Lanczos算法算法,不执行不执行Sturm序列检查序列检查,所以遗漏高所以遗漏高 端频率端频率. 第10页/共35页 注意注意: 该方法采用该方法采用Lanczos算法算法 不执行不执行Sturm序列检查序列检查,所以遗漏高端频率所以遗漏高端频率 不同节点间存在相差不同节点间存在相差 响应幅值响应幅值 = 实部与虚部的矢量和实部与虚部的矢量和 第11页/共35页 第12页/共35页 MODOPT,QRDAMP,NMODE

4、 第13页/共35页 FEA Model Characteristics: 111,129 active dofs 10 damped modes Alpha, Beta and Element damping 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 QRDAMPDAMP CPU (sec) ELAPSE (sec) 对比说明了对比说明了QR阻尼法的很好的求解功能阻尼法的很好的求解功能 第14页/共35页 Extraction method Linear Solver Used Remarks Block Lanczos Sp

5、arse MatrixRecommended for most applications; Most stable; SubspaceFrontal Solver Stable but slow; Requires large disk space; Has difficulty with constraint equations / rigid body modes Powerdynamics PCG solver Same as subspace but with PCG solver; Can handle very large models; Lumped mass only; May

6、 miss modes; Modes cannot be used in subsequent spectrum and PSD analyses ReducedFrontal Solver In general fastest; Accuracy depends on Master DOF selection; Limitations similar to Subspace; Not recommended due to expertise required in selecting Master DOF. 第15页/共35页 第16页/共35页 第17页/共35页 第18页/共35页 （F

7、REQB to FREQE） n振型归一化： 将于后面讨论 n处理约束方程： 主要用于对称 循环模态中 （以后讨论） 第19页/共35页 n如果想较容易的对整个结构中 的位移的相对值进行比较，就 选择对振型进行相对于单位矩 阵I进行归一化 第20页/共35页 第21页/共35页 第22页/共35页 n可以使用阻尼比阻尼和阻尼； n对BEAM4 和 PIPE16 单元，允 许使用陀螺阻尼。 nQR阻尼法： n允许所有类型的阻尼. 第23页/共35页 第24页/共35页 Full Model Symmetry BCAnti-Symmetry BC 第25页/共35页 第26页/共35页 第27页/共35页 第28页/共35页 第29页/共35页 (SUB = ) 和频率值 (FREQ = ). 第30页/共35页 第31页/共35页 参与因子: 计算每阶模态在整体平动方向和转动方向的参与因子 某个较大的值说明模态会被那个方向的力激发出来 数值基于单位位移频谱 最终的参与因子 (ROTZ)可以*GET 命令得到. 指定方向的谱分析可以获