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引言：結(jié)構(gòu)有限元軟件iSolver已發(fā)展到一定階段，現(xiàn)采用結(jié)構(gòu)有限元軟件iSolver進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，iSolver可使用Abaqus作為前后處理工具，本文以橋梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析為例，將iSolver和Abaqus計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，計(jì)算實(shí)例采用《Abaqus Tutorial：Natural Frequency Extraction of a Bridge》中的經(jīng)典案例“橋梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析”，比對兩種有限元軟件的計(jì)算結(jié)果

.橋梁結(jié)構(gòu)動載荷試驗(yàn) 使用某種激勵(lì)方法來激發(fā)橋梁結(jié)構(gòu)的振動，確定試驗(yàn)項(xiàng)目的固有頻率，阻尼比，模態(tài)形狀，動態(tài)沖擊系數(shù)，動態(tài)響應(yīng)（加速度，動態(tài)撓度）等參數(shù)，從而判斷宏觀上的橋梁結(jié)構(gòu)整體剛度和運(yùn)行性能。

以往iSolver案例 第 1 篇：橋梁的模態(tài)分析案例 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1308235 第2篇：標(biāo)準(zhǔn)緊湊拉伸(CT)試樣的彈塑性分析 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1311068 第3篇：理想彈塑性簡支梁三點(diǎn)彎曲 https://www.yqgqt.org.cn

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案例描述在電子產(chǎn)品的振動與可靠性設(shè)計(jì)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(diǎn)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(lì)頻率提供定量的工程依據(jù)。

本文以新能源汽車電池包底座模態(tài)分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比。2.模型背景： 此案例為新能源汽車電池包底座的模態(tài)分析，由于汽車在使用過程中會受到路面的隨機(jī)振動激勵(lì)，對于電池包底座來說，設(shè)計(jì)初期就應(yīng)該避免各階模態(tài)與路面激勵(lì)過于相近的問題，所以需要對其進(jìn)行模態(tài)分析。分析對象為不規(guī)則二維實(shí)體帶加筋板結(jié)構(gòu)。

同時(shí)模態(tài)分析也是其它動力學(xué)分析的基礎(chǔ)，有了機(jī)箱模態(tài)分析結(jié)果，我們可以進(jìn)行后續(xù)的更為復(fù)雜的機(jī)箱反應(yīng)譜和隨機(jī)振動分析。 看完以上模態(tài)分析模擬的案例，你是否也想自己動手模擬一下呢？

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一般來說我們不希望出現(xiàn)共振現(xiàn)象，因?yàn)楣舱褫p則會加劇噪聲振動（空調(diào)噪聲、發(fā)動機(jī)、新能源汽車電機(jī)噪聲）造成使用體驗(yàn)下降；重則會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞（橋梁、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、渦輪、曲軸、車架、葉輪）。而模態(tài)分析是通過計(jì)算的方法來得到結(jié)構(gòu)的固有頻率及振型，結(jié)構(gòu)的約束狀態(tài)及受力狀態(tài)會直接改變結(jié)構(gòu)的固有頻率。

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(jì))，（2）認(rèn)識到結(jié)構(gòu)對于不同類型的動力載荷是如何響應(yīng)的，（3）有助于在其它動力分析中估算求解控制參數(shù)(如時(shí)間步長)等模態(tài)分析步驟雖然相較簡單，但其對結(jié)構(gòu)的NVH特性分析尤為重要，下面通過兩個(gè)案例詳細(xì)介紹模態(tài)分析的專屬名詞及分析方法。

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本文以某發(fā)動機(jī)缸體為案例通過仿真分析和試驗(yàn)相結(jié)合的方式確定了發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)共振噪聲，最終通過模態(tài)提升的方式提升了發(fā)動機(jī)的NVH性能。缸體模態(tài)有限元分析發(fā)動機(jī)工作時(shí)缸體是主要的受力件，氣體在燃燒室燃燒所產(chǎn)生的氣體壓力，通過活塞連桿傳遞到曲軸，通過缸體傳出。因此發(fā)動機(jī)缸體必須要求有足夠的剛度和強(qiáng)度，才能承受如此大的機(jī)械負(fù)荷并保證發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)行。

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