ansys怎么算自由模態(tài)的案例
初學(xué)ANSYS的自由模態(tài)分析
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初學(xué)ANSYS的自由模態(tài)分析：
槳葉的自由模態(tài)分析：
槳葉形狀如圖所示，尺寸為29寸逆槳。
材質(zhì)預(yù)設(shè)為Structural steel。
任何物體在自由狀態(tài)下都存在 6 個剛體運(yùn)動 - 三個方向的平移和三個方向的轉(zhuǎn)動。如果不施加任何約束進(jìn)行模態(tài)分析，則至少會出現(xiàn) 6 個零頻率，稱為剛體模態(tài)。
槳葉的前六階為零頻和接近零頻。
固有頻率：是指結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在受到外界激勵產(chǎn)生運(yùn)動時，只由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定的特定的頻率。
固有頻率也稱為自然頻率。物體做自由振動時，其位移隨時間按正弦或余弦規(guī)律變化，振動的頻率僅與系統(tǒng)固有特性有關(guān)如質(zhì)量、形狀、材質(zhì)等有關(guān)，其對應(yīng)周期稱為固有周期。
固有頻率與外界激勵沒有關(guān)系，是結(jié)構(gòu)的一種固有屬性。不管外界有沒有對結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵，結(jié)構(gòu)的固有頻率都是存在的，只是當(dāng)外界有激勵時，結(jié)構(gòu)是按固有頻率產(chǎn)生振動響應(yīng)的。
固有頻率做為某一物體的固有屬性,在某種程度上,就跟物體的大小的概念一樣,當(dāng)物體的性質(zhì)發(fā)生變化時才會改變。
實(shí)際的分析對象是無限維的，所以其模態(tài)具有無窮階。但是對于運(yùn)動起主導(dǎo)作用的只是前面的幾階模態(tài)。所以計算時根據(jù)需要計算前幾階的。
展開 ANSYS模態(tài)分析固有頻率及振型等結(jié)果怎么理解
圖 參與系數(shù)列表
4.有效質(zhì)量
模態(tài)計算中的有效質(zhì)量計算公式：
由于程序模態(tài)計算時，各個振型關(guān)于質(zhì)量矩陣進(jìn)行歸一化，即
-理想情況下，在每個方向的所有有效質(zhì)量之和等于結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量，但是這個取決于模態(tài)計算提出的模態(tài)階數(shù)；
-有效質(zhì)量與結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的比值對于確定提取的模態(tài)數(shù)量是否足夠，非常有幫助。對于基于模態(tài)疊加法的諧響應(yīng)，瞬態(tài)動力學(xué)還有響應(yīng)譜與隨機(jī)振動建議提取的模態(tài)的數(shù)量要達(dá)到90%的物理質(zhì)量。如圖所示的提取12階模態(tài)的Z方向的有效質(zhì)量與實(shí)際物理質(zhì)量比為0.83。
5.模態(tài)應(yīng)變能
下式給出了模態(tài)應(yīng)變能的計算公式：
從上式可見，單元模態(tài)應(yīng)變能越高，局部的位移越大，結(jié)構(gòu)的剛度就越低。在產(chǎn)品模態(tài)分析中，某階模態(tài)頻率下的模態(tài)應(yīng)變能分布反映了產(chǎn)品在該模態(tài)振型下變形集中區(qū)域，局部模態(tài)應(yīng)變能的集中反映了在該階振型下產(chǎn)品變形時局部剛度的不足，當(dāng)車身受到外界激勵時更容易產(chǎn)生變形。
在ANSYS Workbench的獲取方法如下：
文章來源：ANSYS空間 ，作者張老師 仿真驅(qū)動設(shè)計
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