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在“基于ANSYS的響應譜分析”一文中介紹了APDL和Workbench的特點，在此，本文以APDL為例，同時兼顧Workbench，介紹ANSYS如何實現結構動力學中的預應力模態分析。

? 驗證有限元模型準確度 ? 評價現有結構動態特性 ? 對結構危險部分進行預判 試驗模態分析應用廣泛，其重要應用之一就是為有限元模型修正提供準確的結構動力學試驗數據，而決定有限元模型有無必要修正、如何修正則需要經過模態相關性分析才能確定。

? 基于非線性剛度特性，MSC Nastran計算顯示彈簧單元變形-力對應關系： MSC Nastran 動力學、非線性功能完整的覆蓋了動力懸置開發中的模態分析、頻響分析完成動力系統的隔振性能分析。

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Step1： 頻響計算 單位加速度載荷激勵下結構的動響應。 模態求解：0-100Hz； 頻響：輸出20Hz時的應力響應。

驗證有限元模型準確度 評價現有結構動態特性 對結構危險部分進行預判 試驗模態分析應用廣泛，其重要應用之一就是為有限元模型修正提供準確的結構動力學試驗數據，而決定有限元模型有無必要修正、如何修正則需要經過模態相關性分析才能確定。 如需了解更多產品信息與應用詳情，歡迎您與我們聯系。

示例：1.模態疊加法隨機振動分析，計算結構模態。2.根據產品工作環境輸入環境PSD譜，3.根據模態仿真結果輸入，正弦駐頻頻率（通常由振型或者單位激勵的諧響應仿真的響應峰值確定）幅值、帶寬：根據試驗要求結合頻率點確定。（第一行116.36Hz，為驗證excel的計算結果是否與教材案例一致）4.點擊“組合”按鈕即可完成PSD疊加。

上式經過模態解耦方程變化，第n階模態可表示為：假設結構上激勵位于p點，響應點為r，則激勵點與響應點之間的頻響函數最終可表示為：圖2 模態試驗缸體模型 式中含有極點和振型的信息，極點由固有頻率和阻尼組成。不同的激勵點和響應點，模態振型不一樣，但是極點的位置不隨位置變化而改變。模態試驗一般用頻響函數法(FRF)進行。

重要更新：BK Connect 掃頻正弦分析 8406-A 識別和分析結構固有頻率后處理分析結構在受控正弦激勵下的響應，結果包括總值振動級、諧波分量、頻響函數和總諧波失真BK Connect結構動力學軟件模態參數識別得到的留數現在可以保存到模態表中，并用于頻響函數合成模態參數識別添加了Condensation優化參數，以優化穩態圖的一致性和分辨率

二、模態假設理論 1. 線性假設 結構的動態特性（模態參數）是線性的，就是說任何輸入組合引起的輸出等于各自輸出的組合，其動力學特性可以用線性二階微分方程來描述。

MSC Nastran分析流程以頻響分析為基礎，介紹典型REP分析流程。具體的操作流程如下：1. 定義等效輻射面板：通過Set定義參與ERP計算的結構振動表面的單元. 2. 定義工況：設置頻響（SOL 111）或瞬態（SOL 112）分析工況(模態法和直接法).3.

對某機械結構，在k點作用單位力時，在i點所引起的頻率響應，用頻響函數表示為Hik=Fk/Xi，根據線性疊加原理可得如下形式的多自由度系統頻響關系式： 式中：{X}、[H]、{F}分別為振動響應、頻率響應矩陣和激振力，根據動力學理論可推導出： 式中：mr、kr、cr分別為第r階模態的固有振型

課程內容： 本課程作為結構動力學系列網絡課程的第一部分，主要介紹使用力錘法測試頻率響應函數，確定固有頻率，排查共振引起的故障等內容，并結合BK Connect軟件中的力錘法頻響測試小程序進行講解。

此模型由白車身、動力系統、轉向系統、底盤系統等構成，其中白車身在結合了玻璃、閉合件、集中質量后成為了Trimmed Body；動力總成用剛體簡化；輪胎使用彈簧單元簡化。利用MSC Nastran SOL111求解器的頻響分析功能，進行整車狀態下振動分析，輸出方向盤、座椅導軌、動力懸置系統主被動測試振動響應，評估基于動力系統工作載荷下，整車響應和懸置隔振率。

APP即可計算出防振錘的功率特性曲線，如下圖。計算出的防振錘功率特性曲線可以用于防振錘-導線耦合系統仿真計算，評估防振方案的效果。（2）導線頻響分析采用能量平衡方法計算導線在沒有安裝防振錘時對于微風振動的響應。用戶在APP中輸入導線的檔距、導線截面積、導線直徑等相關參數，APP即可計算出導線的頻響曲線。下圖為導線參數的輸入界面。

模態模型驗證一般可以按照三種級別進行： 第一級別相當直觀，不涉及任何數學工具，對模態振型進行視覺檢查，或把實測到的頻響函數與從模態參數識別過程中計算得到的頻響函數進行比較。 第二級別的驗證是利用某些數據工具檢驗估計出來的模型質量。

6.結果查看計算后可以查看結果。結果查看方法同普通的模態分析是相同的，可以得到不同模態下的振型效果，如圖所示。在轉子動力學中添加坎貝爾圖即可查看，可以得到坎貝爾圖，如下圖所示。圖中橫坐標表示設置中添加的轉動速度，縱坐標表示頻率，中間的近似橫線線條為不同轉速下的共振頻率值。

簡要介紹動力學理論基礎、演示Workbench環境中模態與預應力模態分析仿真流程和模態疊加法諧響應與完全法諧響應分析過程，以實例說明頻響結果的主要影響因素，講解隱式/顯式跌落分析官方案例并進行實操練習以及仿真經驗分享與工程問題探討。