基于 Ansys Mechanical 的模態(tài)分析

在本課程中,我們介紹了如何進行最基本的線性動力學分析類型之一,模態(tài)分析。我們討論了預應力效應,以及如何使用模擬來獲得更深入的設計,基于模態(tài)分析結果。讓我們總結一下關鍵點:
如何進行模態(tài)分析:
- 參與因子在某些方向上表現出最突出的模式,這些模式將被該方向上的力激發(fā)。
- 有效質量可用于確認已提取足夠的模態(tài)用于進一步分析,如諧波、反應譜或隨機振動。
如何進行預應力模態(tài)分析:
- 由于應力剛化,零件中產生的應力改變了其整體剛度。正因如此,零件中的應力會改變其模態(tài)頻率。
- 預應力模態(tài)分析用于計算具有固有應力的結構的模態(tài)特性。
- 進行基本的靜態(tài)或瞬態(tài)分析來計算應力。
- 在此基礎上利用線性攝動技術進行了模態(tài)分析。
- 基礎分析可以是線性的,也可以是非線性的,但模態(tài)分析本質上是線性的。
如何使用模擬改變設計的頻率:
- 應變能密度輸出有助于提供關于結構行為和設計的洞見,即在哪里添加材料以增加剛度或在哪里去除材料以減少質量。
- 因此,模態(tài)分析結果雖然是相對的,但在我們進行更昂貴的下游動態(tài)模擬之前,它能很好地提供有關系統(tǒng)動態(tài)響應的信息。
- 在產品開發(fā)過程的早期階段,模態(tài)分析可以作為一種快速改進設計的方法。
如何在模態(tài)分析中評價剛體模態(tài):
- 如果剛體模態(tài)在模型中是出乎意料的和不希望的,則表明缺乏約束。
- 在自由-自由模態(tài)分析中,剛體模態(tài)是期望的,其中模型是無約束的。
- 在接地校核過程中,需要考慮剛體模態(tài)。非零頻率的剛體模態(tài)表明系統(tǒng)存在人為的內部約束,應予以消除。
- 當分析系統(tǒng)是否存在任何接地時,當約束被暫時抑制時,通常期望其具有剛體模態(tài)。如果在這種情況下不存在剛體模態(tài),通常建議使用相應的接觸定義對模型進行驗證。
- 對于剛體模態(tài)不理想的情況,最好能保證系統(tǒng)包含足夠的邊界條件和適當的接觸設置。
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