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例如飛機(jī)、車(chē)輛、船舶、高層建筑、工程機(jī)械等結(jié)構(gòu)通常模型規(guī)模宏大，為了獲取較準(zhǔn)確模態(tài)參數(shù)，往往要求結(jié)構(gòu)劃分較多單元，直接求解耗費(fèi)大量資源，效率低下。 模態(tài)綜合法（Component Mode Synthesis）就是在這樣的背景下發(fā)展起來(lái)的一種縮減自由度方法。通過(guò)將復(fù)雜模型分解成若干個(gè)較簡(jiǎn)單的子結(jié)構(gòu)，對(duì)每個(gè)子結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行模態(tài)分析，然后通過(guò)一定的模型組裝規(guī)則進(jìn)行模態(tài)綜合。

模態(tài)分解過(guò)程中，使用聲學(xué)軟件Actran 進(jìn)行有限元法（FEM）的模態(tài)提取和壓力分解。

利用Hypermesh中Opstruct模塊求解模態(tài)分析，并在模態(tài)分析的基礎(chǔ)之上，依次建立掃頻分析和隨機(jī)振動(dòng)分析。動(dòng)剛度分析（模態(tài)法、直接法）。

1 引言 隨著生活品質(zhì)的不斷提升，人們對(duì)汽車(chē)綜合性能的要求也日益增長(zhǎng)。其中，減輕振動(dòng)強(qiáng)度和降低噪聲是提高乘車(chē)舒適性的重要內(nèi)容之一。模態(tài)分析與試驗(yàn)是其中關(guān)鍵技術(shù)之一，通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)分析，得到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)，可為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng)特性分析、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)和修改提供準(zhǔn)確的參數(shù)依據(jù)和方向。

模態(tài)疊加法通過(guò)將一個(gè)大的線(xiàn)性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一組使用法向模態(tài)系統(tǒng)的非耦合方程，從而有效地解決了該問(wèn)題。疊加法的第一步是通過(guò)模態(tài)分析獲得系統(tǒng)的特征頻率和特征模態(tài)。然后進(jìn)行下游的模態(tài)瞬態(tài)分析、模態(tài)諧波分析和頻譜分析。 在模態(tài)分析中，通常只提取低頻的一個(gè)子集，截?cái)喔哳l模態(tài)。因此，基于模態(tài)子空間的解的精度無(wú)法保證，盡管使用殘差向量可以提高精度。

傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱(chēng)為RCWA） 建模任務(wù) 單次FMM仿真結(jié)果 參數(shù)掃描（1D） 參數(shù)掃描（2D）

用戶(hù)可以在嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法(FMM)和近似，但更快的薄元近似(TEA)之間進(jìn)行選擇。

用戶(hù)可以在嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法(FMM)和近似，但更快的薄元近似(TEA)之間進(jìn)行選擇。

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傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱(chēng)為RCWA） 建模任務(wù) 單次FMM仿真結(jié)果 參數(shù)掃描（1D） 參數(shù)掃描（2D） 文件信息

圖6 多閉環(huán)功能展示圖7 α值求解圖8 β值求解上述分析中，筆者把人工處理尺寸鏈的邏輯思路寫(xiě)了出來(lái)，主要使用投影法和全微分法，我們可以知道處理簡(jiǎn)單案例就要如此分析，而面對(duì)復(fù)雜案例時(shí)，手工處理的方法和計(jì)算過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，使用軟件計(jì)算尺寸鏈的優(yōu)點(diǎn)就體現(xiàn)出來(lái)了，在軟件中，只需要找出完整的尺寸鏈圖，輸入對(duì)應(yīng)組成環(huán)的數(shù)據(jù)，軟件就可以直接分析，直接計(jì)算。

<p>鋼筋采用link10單元，通過(guò)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

FCE_EM.py

Ansys針對(duì)這類(lèi)工程問(wèn)題提供模態(tài)綜合法（CMS）利用超單元，將非關(guān)鍵部件進(jìn)行縮減計(jì)算。本文根據(jù)查閱到的網(wǎng)絡(luò)資料，對(duì)超單元縮減計(jì)算如何在Ansys Workbench 中實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行了介紹。示例： 工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品需要模擬工作環(huán)境進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)已經(jīng)很復(fù)雜，再加上工裝往往是一個(gè)更大的結(jié)構(gòu)。

模態(tài)綜合法 使用模態(tài)綜合法（CMS），要生成整個(gè)系統(tǒng)模型的動(dòng)態(tài)特性，首先制定每個(gè)組件的動(dòng)態(tài)行為，然后沿組件界面施加平衡和協(xié)調(diào)性。 CMS中生成的子結(jié)構(gòu)信息位于.sub文件中，這是使用過(guò)程中所需的全部?jī)?nèi)容。由于結(jié)構(gòu)的內(nèi)部細(xì)節(jié)不會(huì)使用CMS公開(kāi)，因此專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)可以在同一結(jié)構(gòu)上工作，而無(wú)需提供有關(guān)組件的詳細(xì)或?qū)Ｓ行畔ⅰＴ谏蛇^(guò)程中創(chuàng)建的超單元在使用過(guò)程中與主節(jié)點(diǎn)的信息相結(jié)合。