結構模態分析專篇之理論模態分析(一)

1 理論模態分析過程是由物理參數獲得模態參數的過程。其數學實質是,由物理參數建立結構的振動微分方程,求解該微分方程,得到模態參數。

2 在振動理論中,傅立葉變換是求解振動微分方程的常用方法,大致分為三個步驟:對微分方程進行傅立葉變換;求解;對求解結果再進行傅立葉逆變換得出最終結果。

3 對振動微分方程進行傅立葉變換的過程是由物理參數獲得函數參數的過程,所以使用傅立葉變換是求解振動微分方程的三個步驟又可以描述為:由物理參數獲得函數參數;對函數參數進行運算;由函數參數獲得模態參數。

4 雖然理論模態分析的最終目的是獲得模態參數,但有時候經過傅立葉變換獲得函數參數后,已經能發現問題所在和滿足我們的需求。

5 在振動理論中,結構大致有三種模型:單自由度系統;多自由度系統;連續系統。一般來說,單自由度和多自由度系統更為常用。

6 單自由度系統的振動理論容易理解和把握,一般可以作為學習者把握振動規律的依據。但是,實踐中的大部分問題一般都屬于多自由度系統。其實,只要掌握一定的技巧,多自由度系統的振動理論也很容易理解和把握的。所以筆者建議單自由度和多自由度的振動理論都應該熟練掌握才好。

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