ANSYS模態(tài)分析的意義

寂靜天花板

模態(tài)分析是研究結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性一種近代方法，是系統(tǒng)辨別方法在工程振動(dòng)領(lǐng)域中的應(yīng)用。模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性，每一個(gè)模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。這些模態(tài)參數(shù)可以由計(jì)算或試驗(yàn)分析取得，這樣一個(gè)計(jì)算或試驗(yàn)分析過程稱為模態(tài)分析。

! u% y) f$ M% c( `' ~模態(tài)分析就求特征值和特征向量的問題，特征值就是要知道結(jié)構(gòu)振動(dòng)的一些基本振型對應(yīng)的頻率，在實(shí)際中，有時(shí)為了避開這這些基本頻率，防止共振，有時(shí)要加強(qiáng)振動(dòng)，看實(shí)際需要，基本自然頻率可以給我們一個(gè)準(zhǔn)則，可知道我們的結(jié)構(gòu)變形是算快還是算慢，基本自然頻率也可以代表結(jié)構(gòu)整體的剛度：頻率低表示結(jié)構(gòu)的剛度很低（結(jié)構(gòu)很柔軟），相反的頻率高表示結(jié)構(gòu)的剛度很高（結(jié)構(gòu)很堅(jiān)硬）。結(jié)構(gòu)的軟硬程度視需求而有不同的設(shè)計(jì)，譬如剛性的高樓設(shè)計(jì)雖然比較不會(huì)搖動(dòng)的太厲害，但是卻不容易吸收地震能量；相反的柔性的高樓設(shè)計(jì)雖然會(huì)搖動(dòng)比較大，但是往往可以吸收很大的地震能量。

     振型有何實(shí)用上的價(jià)值呢？從振態(tài)的形狀我們可以知道在某個(gè)自然共振頻率下，結(jié)構(gòu)的變形趨勢。若要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛性，你可以從這些較弱的部分來加強(qiáng)。比如說一個(gè)高樓的設(shè)計(jì)，如果經(jīng)過模態(tài)分析后會(huì)發(fā)現(xiàn)，最低頻的振態(tài)是在整個(gè)高樓的扭轉(zhuǎn)方向，那表示這個(gè)方向的剛度是首先需加強(qiáng)的部分。

我們設(shè)計(jì)的所有結(jié)構(gòu)都具有各自的固有頻率和模態(tài)振型。本質(zhì)上，這些特性取決于確定結(jié)構(gòu)固有頻率和模態(tài)振型的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度分布。作為一名設(shè)計(jì)工程師，需要識(shí)別這些頻率，并且當(dāng)有外力激勵(lì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)知道它們怎樣影響結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。理解模態(tài)振型和結(jié)構(gòu)怎樣振動(dòng)有助于設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)更優(yōu)的結(jié)構(gòu)。模態(tài)分析有太多的需要講解的地方，我們使用模態(tài)分析有助于設(shè)計(jì)所有類型的結(jié)構(gòu)，包括機(jī)車、航天器，宇宙飛船、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)球拍、高爾夫球桿
8 U! k) B: w! ^4 F

ch3n1un

樓主高人，我最近也在做結(jié)構(gòu)方面的分析，但是之前沒有做過模態(tài)方面的分析，樓主能不能推薦關(guān)于模態(tài)分析的教程來看看，謝謝。

自由天空1912

剛好最近工作接觸到這一塊，學(xué)習(xí)。。。

滋味

聽君一席話，勝讀十年書