模態(tài)分析、模態(tài)試驗
關(guān)注創(chuàng)建者：滑翔的modeling 創(chuàng)建時間：2021-03-16
模態(tài)分析、模態(tài)試驗的視頻教程
Workbench零件自由模態(tài)分析——AnsysWorkbench模態(tài)分析
誒藍(lán)科技和你一起進(jìn)行模態(tài)分析，一起操作，一起完成模態(tài)分析并對結(jié)果進(jìn)行講解。 ?后續(xù)誒藍(lán)科技還會陸續(xù)上傳AnsysWorkbench模態(tài)分析的課程。包括單零件體、裝配體等，包括自由模態(tài)、約束模態(tài)、有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析等，進(jìn)行詳細(xì)的講解。歡迎大家持續(xù)關(guān)注。 ?
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Workbench零件約束模態(tài)分析——AnsysWorkbench模態(tài)分析
通過本課程，你能夠： 掌握模態(tài)分析基本理論，以及模態(tài)分析的結(jié)果如何指導(dǎo)工程實際； 掌握單零件體的約束模態(tài)分析流程； 熟練的掌握一種模型導(dǎo)入方法，該方法不通過中間格式，如stp，igs等； 本課程不是通過已經(jīng)做好的實例進(jìn)行講解，而是直接從建模到最后分析結(jié)果直接操作，整個的模態(tài)分析的操作過程。以及在操作過程中遇到的問題及時的進(jìn)行講解和分析。
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ABAQUS非線性模態(tài)分析（鋼板彈簧在加緊狀態(tài)下的非線性模態(tài)分析）
鋼板彈簧在加緊狀態(tài)下的非線性模態(tài)分析，包括材料創(chuàng)建，附屬性，建立載荷步，建接觸，邊界約束
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模態(tài)分析、模態(tài)試驗的實例教程
摘 要：本文在有限元軟件HyperWorks中建立了車架的有限元模型，并通過OptiStruc求解器進(jìn)行模態(tài)計算，將理論模態(tài)分析結(jié)果與試驗?zāi)B(tài)分析結(jié)果進(jìn)行了對比，對比結(jié)果證明了理論分析和試驗分析基本一致，說明有限元模型是正確合理的，是對車架進(jìn)一步進(jìn)行理論計算的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：HyperWorks 車架 模態(tài)分析有限元
1 前言
重型汽車車架是一個無限多自由度的振動系統(tǒng)，在外界的時變激勵下將產(chǎn)生振動。當(dāng)外界激振頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時，將產(chǎn)生共振。共振將會使得乘員感覺不舒服，帶來噪聲和早期疲勞破壞。因此，合理的車架模態(tài)對提高整車的整車的可靠性和NVH性能等有十分重要的意義。在汽車產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中，預(yù)先掌握所設(shè)計產(chǎn)品的動態(tài)特性，使所設(shè)計的產(chǎn)品滿足動態(tài)特性要求，對車輛的動態(tài)特性是非常重要的。可以從兩個方面獲得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的固有振動頻率和振型，一種方法是通過試驗的方法，對樣車進(jìn)行模態(tài)試驗，識別出結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)頻率和振型，另一種方法是通過理論分析計算，分析計算出結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)和振型。試驗方法的局限性是必須在設(shè)計樣車制造出來之后，才能進(jìn)行試驗分析。通過對實際樣車的試驗分析，得出產(chǎn)品的基本動態(tài)特性，如果不能滿足設(shè)計需求，需要重新設(shè)計，然后再生產(chǎn)樣車試驗。如此往復(fù)多次，才能得到一個較為滿意的產(chǎn)品。但是產(chǎn)品開發(fā)周期長費用高，不能夠迅速推出產(chǎn)品，占領(lǐng)市場，對企業(yè)發(fā)展不利。理論計算分析則可以在設(shè)計的初始階段，不需要生產(chǎn)樣車，通過計算分析就能夠得到產(chǎn)品的各項動態(tài)性能指標(biāo)，這樣就很大程度上節(jié)省開發(fā)費用，并縮短研發(fā)周期。
本文利用有限元方法，采用HyperWorks軟件離散并建立了重型汽車車架的有限元模型，利用求解器計算，得出了車架的前十階自由模態(tài)頻率和振型，并和試驗?zāi)B(tài)進(jìn)行了對比。
展開 車架的，模態(tài)試驗振型如圖5所示：
a）車架一階振型 b）車架三階振型 c）車架四階振型
圖5 車架模態(tài)試驗振型
4 結(jié)論
有限元模型必須有較高精度，其分析結(jié)果才是可信的，其分析結(jié)論才能在產(chǎn)品設(shè)計中實際使用。
從以上的理論計算和試驗分析結(jié)果可知，第二階試驗?zāi)B(tài)則沒有在試驗中測出，分析其原因，由于在試驗過程中，車架的前后方向通過充氣輪胎內(nèi)胎進(jìn)行支撐，由于車架較重，導(dǎo)致支撐輪胎的外邊緣向上翻起，限制了車架的橫向自由度，其次是實驗數(shù)據(jù)的測試處理誤差造成的。除了第二階模態(tài)沒有測試出來之外，其它幾階理論與試驗?zāi)B(tài)是一致的。使用OptiStruct求解器得出的理論模態(tài)頻率與試驗?zāi)B(tài)頻率的誤差在10%以內(nèi)，計算精度較高，完全滿足工程設(shè)計的需求。車架有限元模型可以用來做進(jìn)一步的計算分析，分析車輛的力學(xué)特性，為設(shè)計提供理論依據(jù)。
5 參考文獻(xiàn)
[1] 馬天飛，王登峰，劉文平.重型商用車駕駛室白車身的模態(tài)分析與試驗研究.汽車工程，2009，（VO1.31)NO.7.
[2] 高云凱.汽車車身結(jié)構(gòu)分析.北京理工大學(xué)出版社，2006.
展開 分析結(jié)果
3.1 理論計算分析結(jié)果和試驗分析結(jié)果
理論和試驗?zāi)B(tài)分析僅考慮了白車身自身的質(zhì)量和剛度,分析計算了白車身的自然模態(tài)頻率和振型。理論分析頻率范圍為0～80Hz, 試驗分析頻率范圍為0～100Hz，各階模態(tài)的理論和試驗分析結(jié)果如表1所示。
表1 白車身模態(tài)的理論計算和試驗分析結(jié)果
3.2 主要振型圖
白車身有限元理論模態(tài)分析結(jié)果的前幾階模態(tài)振型圖，如圖1～4所示。
圖1 一階模態(tài)振型（縱向彎曲）
圖2 二階模態(tài)振型（扭轉(zhuǎn)）
圖3 三階模態(tài)振型（橫向彎曲和扭轉(zhuǎn)組合）
圖4 五階模態(tài)振型
（整車扭轉(zhuǎn)、駕駛室和風(fēng)窗對角扭轉(zhuǎn)變形）
分析結(jié)果討論
4.1 有限元模型精度驗證
有限元模型必須有較高精度，這樣其分析結(jié)果才是可信的，其分析結(jié)論才能在產(chǎn)品設(shè)計中實際使用。從表1的理論和試驗分析結(jié)果可知，理論和試驗分析的前三階模態(tài)是非常一致的，其前3階模態(tài)的對比分析結(jié)果如表2所示。
表2 前3階模態(tài)對比
在4階以上模態(tài)，分析表1的計算和試驗結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)在階次錯位的情況下，其頻率和振型是一致的，即理論模態(tài)的第5階以后和試驗?zāi)B(tài)的第7階以后，各階模態(tài)在頻率和振型上是一致的。
理論分析在30～40Hz段沒有模態(tài)，試驗分析在該段有2個局部模態(tài)，其原因有兩方面，其一是模型的簡化造成局部模態(tài)的改變；其二是試驗誤差和數(shù)據(jù)處理誤差造成的虛假局部模態(tài)。而有限元模型建立時，對其結(jié)構(gòu)未作大的簡化，分析方法采用的是LANCZOS算法，這基本可以判斷理論計算的結(jié)果是可信的，試驗時在30～40Hz段出現(xiàn)的局部模態(tài)是試驗誤差和數(shù)據(jù)理誤差造成的。去掉這兩個局部模態(tài)，則理論和試驗是基本一致的，并且計算精度較高。
展開 ISBN：7810457977
印次：1
紙張：膠版紙
字?jǐn)?shù)：377000
版次：1
內(nèi)容提要：
本書闡述了模態(tài)分析理論與模態(tài)試驗。上篇介紹了解析模態(tài)分析與實驗模態(tài)分析、數(shù)字信號處理、模態(tài)參數(shù)識別、模型驗證、模態(tài)參數(shù)應(yīng)用以及模型修正和預(yù)試驗分析等基本理論。下篇緊密結(jié)合上篇的理論，從更為實際的角度介紹實驗模態(tài)分析的各種方淪。
本書適合于從事結(jié)構(gòu)動力學(xué)實驗與分析的工程技術(shù)人員及大專院校相關(guān)專業(yè)高年級學(xué)生和研究生閱讀。
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模態(tài)分析理論與試驗
作者：（比利時）海倫 等著，白化同，郭繼忠 譯
出版社：北京理工大學(xué)出版社
ISBN：7810457977
印次：1
紙張：膠版紙
出版日期：2001-6-1
字?jǐn)?shù)：377000
版次：1
定價：30元 當(dāng)當(dāng)價：26.4元
折扣：88折 鉆石VIP價：25.08元
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內(nèi)容提要：
本書闡述了模態(tài)分析理論與模態(tài)試驗。上篇介紹了解析模態(tài)分析與實驗模態(tài)分析、數(shù)字信號處理、模態(tài)參數(shù)識別、模型驗證、模態(tài)參數(shù)應(yīng)用以及模型修正和預(yù)試驗分析等基本理論。下篇緊密結(jié)合上篇的理論，從更為實際的角度介紹實驗模態(tài)分析的各種方淪。
本書適合于從事結(jié)構(gòu)動力學(xué)實驗與分析的工程技術(shù)人員及大專院校相關(guān)專業(yè)高年級學(xué)生和研究生閱讀。
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模態(tài)分析、模態(tài)試驗的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
模態(tài)分析、模態(tài)試驗的最新內(nèi)容
[圖片]
模態(tài)分析介紹與案例（附帶完整建模及前后處理命令流）。模態(tài)分析的本質(zhì)就是研究系統(tǒng)的自由振動特性，確定一個結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。而固有頻率和振型是承受動態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要參數(shù)，所以，模態(tài)分可以作為其它動力學(xué)分析問題的起點。ansys的模態(tài)分析是線性分析，任何非線性特性，例如塑性，接觸單元等，即使定義了也將被忽略。
?它的主要用途：
（1）避免共振或使結(jié)構(gòu)以特定頻率進(jìn)行振動(例如橋梁設(shè)計)，
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)引擎蓋三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench引擎蓋模態(tài)分析
模態(tài)仿真對比1個月前
模態(tài)仿真對比
<p>鋼筋采用link10單元，通過溫差法施加預(yù)應(yīng)變</p><p>幾何模型</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com
案例描述
在電子產(chǎn)品的振動與可靠性設(shè)計中，PCB 的模態(tài)分析至關(guān)重要。它用于確定電路板的固有頻率和振型，從而預(yù)測其在動態(tài)載荷下是否會發(fā)生共振，導(dǎo)致焊點失效、元件開裂或信號異常。本次將使用一塊電路板的模型來演示電路板的自然頻率/模態(tài)的提取過程，通過這一標(biāo)準(zhǔn)流程，可以明確識別出板上的脆弱區(qū)域，并為優(yōu)化布局、增加剛度或規(guī)避外部激勵頻率提供定量的工程依據(jù)。
分析目標(biāo)
本案例旨在通過規(guī)范的有限元分析流程
[圖片]
全文速讀：
在不同應(yīng)變速率下對鑄鐵和鑄鋁圓棒試樣進(jìn)行了單軸高速拉伸試驗，研究了它們的動態(tài)力學(xué)性能及斷裂情況，分析了相關(guān)因素對試驗的影響。結(jié)果表明：測試應(yīng)變、應(yīng)力的方法，試樣標(biāo)距長度及夾持端長度等對試驗準(zhǔn)確性和曲線振蕩程度有較大影響；使用比剛度和比強(qiáng)度高的夾具、短標(biāo)距試樣、應(yīng)變片測試應(yīng)力、兩臺相機(jī)測試應(yīng)變、適當(dāng)增加夾持端長度可以提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
工程上對金屬材料的拉伸試驗通常要求應(yīng)變速率在
隨著智慧工地與無人化施工技術(shù)的推進(jìn)，隧道施工裝備的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為行業(yè)焦點。近期，在和眾多該類客戶的溝通過程中，我們觀察到了一些被頻繁提到的客戶需求和場景痛點，針對于此，以隧道運輸設(shè)備——MSV膠輪車為例，本文為該類客戶量身定制了一套高性能多模態(tài)數(shù)據(jù)采集方案。
本文將從客戶的實際痛點出發(fā)，詳細(xì)拆解如何在無GPS信號、環(huán)境惡劣的隧道場景中，實現(xiàn)高精度、多傳感器的數(shù)據(jù)融合與采集。
一、 客戶需求與場景痛點
摘要
薄元近似（TEA）是一種廣泛使用的方法，例如傅立葉光學(xué)計算光柵的衍射效率。 然而，眾所周知，相對較小的光柵周期，該近似變得不準(zhǔn)確。 在此示例中，我們選擇兩種類型的透射光柵：正弦光柵和閃耀光柵。 我們同時使用TEA和FMM（也稱為RWCA，是嚴(yán)格算法）來分析具有不同周期的此類光柵，并通過比較結(jié)果來研究這兩種方法的特性。
建模任務(wù)
