模態疊加的案例
模態疊加和直接振動響應所得結果不等？
分別用了模態疊加和直接振動響應得到了計算結果。發現存在以下問題：
1、直接振動響應所得到結構上參考點的幅值明顯大于模態疊加所得到的幅值，但主要模態頻率是一樣的。
2 計算結果只能看到模態響應曲線，如何得到時域？特別想知道導致結構的絕對振幅是多少？
麻煩各位高手能否給出指導，先謝謝了。
模態疊加法和Runge-Kutta方法解動力學方程的區別
一個常見的三自由度質量－彈簧系統，其動力學方程為：
[M]{x''}+[K]{x}={F}
質量、剛度和激勵矩陣分別為：
M=diag([1;1;1]);k=[3 -1 0;-1 2 -1;0 -1 3];F={sin(3*t);0;0};
我分別用模態疊加法和Runge-Kutta算法求解，但是兩種解法得到的結果卻不相同，請問這是什么原因，何種方法才是正確的。
經典ansys諧響應分析（模態疊加法）詳解 ￥9
通過模態疊加法獲得響應結果，通過后時間歷程處理獲得節點的響應曲線，通過一般后處理獲得最大響應對應頻率下的幅值云圖或者對應頻率和相位角下的應力云圖。圖1是某節點的響應曲線；圖2是該節點響應峰值對于頻率下的應力幅值云圖；圖3是該節點響應峰值對應頻率和相位角下的應力云圖；（通過云圖左上角的Title可以識別區分）對以上各結果的意義、獲得的方法以及圖2與圖3之間的區別在后面詳細加以討論。
圖1某節點的位移響應曲線
圖2某頻率下的應力幅值云圖（2653.5Hz）
圖3某頻率和相位角下的應力云圖（2653.5Hz）
要點：
諧響應分析的兩種阻尼structral damping coef和constant damping ratio以及Optistruct中的G阻尼之間的等價轉換關系；
如何后處理獲得應力或變形等結果的幅值云圖和頻率+相位角云圖以及他們之間的區別和意義。
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展開 基于Hyperworks白車身自由模態分析及模態陣型線性疊加 ￥25
模態分析是計算或試驗分析固有頻率、阻尼比和模態振型這些模態參數的過程。模態陣型是體現結構在某一特定頻率下的振動形狀，而這種特定陣型所對應的就是模態頻率。白車自由模態分析，即模型不加任何形式的約束下的模態分析。白車身模態分析的分析對象就是白車身，又簡稱為BIW, 指焊接車身的本體部分，包括通過螺栓連接的碰撞吸能結構，不包括通過螺栓連接或粘接在車身本體上的玻璃、車門、發動機罩板、天窗、行李箱蓋以及翼子板、儀表板支撐橫梁等。分析的頻率范圍通常設定為1-100Hz；下限設為1Hz，其目的是避免計算前6階的剛體模態。本案例考慮到節約計算時間,僅提取了頻率小于50HZ的所有模態。
前處理：Optistruct 后處理：Hyperview
白車身一階扭轉及一階彎曲模態識別（見收費內容）：
整體一階扭轉陣型圖
整體一階彎曲陣型圖
模態陣型線性疊加
針對后處理（模態分析-后處理）中根據模態分析輸出的結果，陣型或者應變能云圖采用線性疊加的方法，得到所有任意階數下線性疊加后的陣型圖或應變能云圖。
16階模態陣型線性疊加圖
凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，都可以私信我，針對本案例中的操作問題我將免費為你解答。還是那句話，我們不玩虛的，玩虛的沒意思！
展開 
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列32： 諧響應分析算法
在Abaqus或者iSolver程序中，模態疊加法的諧響應分析也有兩步：
（1）進行模態分析Freq，求廣義特征值和特征向量。
（2）按用戶輸入的頻率范圍求出所需頻率點，然后對各個頻率點，求各模態的系數，對模態位移做線性疊加。
1.4 算法對比
1.4.1 適用范圍
模態疊加法求得的系統動力響應本質上是系統各階模態振型的線性組合，因此根據模態分析求解特點，可以知道模態疊加法在一些情況下并不適用，而直接法具有更廣泛的適用范圍，主要體現如下：
（1） 材料具有頻變特性，由于各階模態無法體現材料的頻變特性，因此在此情況下模態疊加法不適用，直接法支持具有頻率變化特性的粘彈性材料，如下Abaqus設置。
（2） 系統具有非對稱剛度矩陣，模態分析無法求解系統各階模態，因此在此情況下模態疊加法不適用；
（3） 系統具有除模態阻尼以外的其它阻尼，根據模態疊加法的原理可知模態疊加法僅能考慮模態阻尼，因此在此情況下模態疊加法不適用。
（4） 在聲振耦合中，需要諧響應分析首先計算出結構的穩態頻率響應，直接法和模態疊加法都適用。
1.4.2 計算效率
由于直接法在掃頻范圍內的所有頻率點處都需要計算系統整體的剛度陣、質量陣和阻尼陣，顯然效率上要遠低于模態疊加法。同時，下面的例子也說明了，直接法不一定一次就能精確定位到共振峰，存在多次計算的可能性。
1.4.3 求解精度
直接法是在每個頻率點對系統進行復雜積分運算的，因此具備更高的求解精度。同時，需要注意的是用戶在使用模態疊加法時應合理選擇模態求解階數以保證足夠精確描述系統的動力學特性。
展開 案例20-基于模態分析法的印刷電路板組件動態仿真
本示例問題使用殘差向量來提高基于模態子空間的分析方法（如模態疊加和功率譜密度（Power spectral density, PSD）分析）的求解精度。該問題包括研究用于獲得完整模型解的結果擴展程序的計算效率。
簡介
便攜式電子設備（如數碼相機、移動電話和PDA）使用印刷電路板（PCB）。由于對便利性和多功能性的需求增加，這些器件的設計重點是小型化，以適應更高密度和更小尺寸的集成電路（IC）封裝。這些設計限制要求更小的焊點和更細的間距，這導致了板級互連的脆弱性。在運輸和客戶使用過程中暴露于惡劣的動態載荷環境是PCB的一個關鍵問題。PSD分析模擬了在這些惡劣條件下遇到未知載荷的隨機激勵。
模態疊加法通過將一個大的線性動態系統轉化為一組使用法向模態系統的非耦合方程，從而有效地解決了該問題。疊加法的第一步是通過模態分析獲得系統的特征頻率和特征模態。然后進行下游的模態瞬態分析、模態諧波分析和頻譜分析。
在模態分析中，通常只提取低頻的一個子集，截斷高頻模態。因此，基于模態子空間的解的精度無法保證，盡管使用殘差向量可以提高精度。計算殘差向量并將其歸一化為提取的模態，然后可用于所有下游分析（模態瞬態、模態諧波和頻譜分析）。
使用應力/應變模式的直接組合方法，提高了模態疊加擴展通道的效率。可以通過應用單元結果展開選項來激活模態分析中的展開。
問題描述
下面的模型是由三塊PCB堆疊在一起的PCB組件。利用加速度響應譜對該模型進行了基礎激勵下的PSD分析。目的是確定1-位移解，并比較有殘差向量和無殘差向量的結果的準確性。通過模態疊加展開（MXPAND）驗證了計算效率的提高。
建模
本節描述PCB組件的詳細建模。包括以下建模主題：
建模PCB結構
該組件由三塊堆疊在一起的PCB組成。
展開 LMS Virtual.Lab聲學視頻教程 第十六課 模態映射法求解結構振動
本課主要講解模態映射方法在振動求解方面的應用。模態映射方法是在LMS Virtual.Lab 12以后新加入的方法，在原來的版本中有直接振動求解、基于結構模態疊加方法的振動求解以及直接聲振耦合和基于結構模態疊加的聲振耦合算法。在LMS Virtual.Lab中新加入的模態映射方法可以用于求解結構頻響振動、聲振耦合以及結構瞬態振動響應等，與模態疊加法相比，模態映射方法精度高、可能造成的人為模態截斷誤差低等優點；與直接求解法相比，模態映射方法計算效率高，節省計算資源，因此，模態映射方法擁有廣泛的應用。本課以LMS Virtual.Lab幫助文檔中的一簡化機翼為對象，采用直接計算方法、模態疊加法、模態映射法計算振動頻率響應，通過三種方法的對比，讓用戶體會到模態映射法的優點。
本例文檔及視頻：http://pan.baidu.com/s/1qWLkCna
注意：必須安裝視頻播放器才能播放WebEx的WRF視頻文件。
感謝lengxuef及各位版主、壇友的支持！
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展開 案例13-離心葉輪的循環對稱和線性攝動分析
展開模態，然后對jobname.rstp中的結果進行后處理。
為了更好地演示預應力模型中的非線性效應，將線性預應力分析中的轉速加倍（OMEGA,0,06000,0），并添加熱荷載。
以下示例輸入顯示了此分析中的步驟：
全諧波循環對稱分析
在1200-5500Hz頻率范圍內對循環扇區模型進行全諧波分析，20個子步。根據模態頻率值選擇激勵頻率范圍。在該頻率范圍內，葉輪葉片組件的前幾個模態被激勵。
以下輸入片段顯示了此分析中涉及的步驟：
帶線性擾動的非線性預應力全諧循環對稱分析
為了進行具有線性擾動的非線性預應力全諧循環對稱分析，必須首先在靜態解中用非線性效應對結構施加預應力。然后使用擾動程序以類似于標準全諧波分析的方式從預應力剛度矩陣進行全諧分析。
注意：非線性預應力擾動全諧波循環對稱分析支持以下方法（HROPT）：FULL或VT。
以下輸入片段顯示了此分析中涉及的步驟：
帶線性擾動的非線性預應力模態疊加諧波循環對稱分析
要進行具有線性擾動的非線性預應力模式疊加諧波循環對稱分析，必須首先在靜態解中對具有非線性效應的結構施加預應力。擾動程序用于從預應力狀態進行模態分析，然后進行模態疊加諧波分析。
展開 扭轉梁疲勞分析方法
動載工況即通過單位力準靜態評估應力，再通過動態載荷線性疊加確定最后損傷，用于扭轉梁軟模及硬模階段發布。
▲ 準靜態分析法
2 瞬態分析法
瞬態分析法是指當路面激勵頻率大于扭轉梁固有頻率三分之一時，扭轉梁疲勞需考慮動載激勵共振耐久加劇的影響。瞬態分析法可分為直接法和模態疊加法。直接法是在扭轉梁受載工況中加載時間歷程，并計算時間歷程下每個時間點的應力狀態，并進一步做疲勞計算。這種方法應力評估計算時間長，計算文件大的問題。
模態疊加法即可解決計算時間的問題，模態疊加法是通過先計算扭轉梁自由模態及模態應力，與每條路面每個硬點通道激勵下的模態坐標位移，再在疲勞軟件做計算疊加，得到考慮振動的疲勞損傷。目前該方法在識別焊縫風險區域效果較好。
展開 轎車聲固耦合低頻噪聲的有限元分析
轎車聲固耦合低頻噪聲的有限元分析
惠巍，劉史，吳立臺
〔西北工業人學機電學院，西安710072)
[摘要】建立結構載荷激勵卜乘坐室空腔聲學系統和聲固禍合系統的有限元模型利用有限元軟件ANSYS
和IM S V irtual l}對某轎車乘坐室結構與空腔聲模態的頻率和振型進行分析.采用自接法和模態疊加法對該轎車
車內噪聲仿真結果進行比較.指出采用模態疊加法計算聲固禍合問題時.對于結構模態階數的提取要求通過計算
仿真分析該模型低頻噪聲在頻域中的分布情況.為降低山結構振動引起的車內低頻噪聲提供結構修改和聲學修改
依抓
關鍵詞:乘坐室，有限元模型，聲固藕合，模態疊加法
轎車聲固耦合低頻噪聲的有限元分析.rar
展開 Adams橫向穩定桿
橫向穩定桿的剛度理論計算可參考《汽車設計》
Adams橫向穩定桿建模：Adams/car模板中提供了三種穩定桿的建模方式：
剛體建模
梁單元建模
柔性體（FE part）建模
注意：穩定桿建模方式中的柔性體（FE part）建模不同于模態疊加法，該方法可以用來模擬大變形，當然也可使用模態疊加法制作模態中性文件生成穩定桿，但模態疊加法對大變形不太友好，有興趣可以對比驗證一下。
Adams生成柔性體如下圖所示，對穩定桿兩端施加載荷或者位移，得到穩定桿剛度，通過與理論計算值對比，驗證模型的精度
Ansys Workbench利用超單元子結構技術，提升大模型計算效率 ￥10
? 在工裝與產品的連接位置進行Named Selection命名：s1、s2…
? 底面約束fix保留；
? 在模態設置位置插入Commands(APDL)超單元縮減命令；
? 求解計算；
? 計算完成后，顯示紅色閃電符號并報錯，沒有關系。在求解文件夾已經有所需的縮減文件；
2、 產品模型+超單元進行計算，驗證結果
首先，由工裝+產品的模態計算模塊，復制一個新的模態計算模塊；
將上一步生成的*.sub文件復制，粘貼至當前計算文件夾內；
將工裝模型supress隱含，只保留產品模型；
選擇產品與工裝的連接面，并Named Selection 為contactSE；
由于工裝被隱含，模態計算的fix約束也一并隱含，無需再增加新的約束；
在模態設置位置插入Commands命令，導入上一步縮減的超單元；
求解計算；
注意Commands命令中“ceintf,,all”命令行：
? 當工裝與產品的連接位置，模型配合較好，沒有間隙時可以正常運行。
? 當連接位置有間隙或網格不匹配時會報錯誤，不能計算。（下文對該命令行進行改進）
? 當連接位置在網格劃分時使用了共節點，則該命令行需要取消。
3、 超單元、模態疊加法進行諧響應掃頻計算
在上一步超單元縮減工裝進行模態計算的基礎上，使用模態疊加法進行諧響應掃頻計算；
將第1步工裝縮減的*.sub文件復制，粘貼至諧響應計算文件夾內；
常規設置，直接計算；
三、如果產品與工裝的分界面是共面位置分開，
展開 簡述ABAQUS中瞬態動力學分析的幾種方法
時域載荷能否用特征模態精確描述；
--模態疊加計算后保留的模態必須足以覆蓋載荷所包含的頻率；
--初始條件能否用特征模態來精確描述；
--對突然施加的載荷所引起的初始加速度能否用特征模態來精確描述；
--僅僅進行線性動力學分析是否能夠滿足要求。
Abaqus瞬態動力學總結
ABAQUS提供的瞬態動力學分析方法包括：隱式動力學分析、子空間顯式動力學分析，顯式動力學分析以及模態瞬態動力學分析。
1、隱式動力學分析
ABAQUS/Standard隱式動力學分析通過對時間進行隱式積分求解動力學問題，適用于(強)非線性瞬態響應分析。
2、子空間顯式動力學分析
ABAQUS/Standard子空間顯式動力學分析，通過對子空間下的動力學方程直接積分來求解系統瞬態響應，子空間基向量由系統的特征向量構成。這種方法能夠非常有效的求解具有弱非線性系統的瞬態響應。
3、顯式動力學分析
ABAQUS/Explicit顯式動力學分析對結構的運動方程直接進行顯式積分，進而求解動力學問題，該方法能夠有效處理載荷作用時間較短的大規模模型。
4、模態瞬態動力學分析
ABAQUS/Standard模態瞬態動力學分析應用模態疊加法求解線性系統的瞬態響應問題。模態瞬態分析建立在線性系統的特征模態基礎上，因此在應用該方法之前必須先提取系統的特征模態。
上述幾種求解瞬態動力學問題的方法各有其特點和適用范圍，其中模態瞬態動力學分析方法主要用于線性系統的瞬態響應問題。
在實際應力中我們可能較少的接觸模態瞬態求解分析，它是所有動力學求解方法中效率最高的一種方法。模態疊加法求解瞬態動力學問題有其自身的優勢和局限性，在進行模態瞬態響應分析前需要考慮以下幾個問題，以便合理地選擇分析方法和設置參數。
時域載荷能否用特征模態精確描述；
-- 模態疊加計算后保留的模態必須足以覆蓋載荷所包含的頻率；
-- 初始條件能否用特征模態來精確描述；
-- 對突然施加的載荷所引起的初始加速度能否用特征模態來精確描述
-- 僅僅進行線性動力學分析是否能夠滿足要求。
展開 ansys模態疊加法瞬態分析
而是跟模態分析求解的模態階數相關？
