模态是什么?
当一个结构受到外力冲击时就会发生振动,如果这个冲击力的冲击频率和结构的固有频率接近,那么这个结构就会发生共振现象,此时结构振动的形状就被称为模态。
固有频率是结构的固有特性,一个结构的固有频率是一个系列的值,从低频到高频,这一系列的固有频率被划分为一阶、二阶、三阶......N阶。每一阶固有频率都对应着一个模态。
模态分析是什么意思?
模态分析是通过计算的方法来得到结构的固有频率及振型,结构的约束状态及受力状态会直接改变结构的固有频率。
一般针对桥梁、发电机转子、涡轮、曲轴、车架、叶轮等会发生共振造成严重破坏的零件进行模态分析,通过模态分析来确认结构的固有频率及结构的薄弱部分,根据计算结果来改变结构的细节部分从而提高或降低其固有频率来规避共振的发生。
模态分析应该求到第几阶?
在solidworks有限元计算中的模态分析有两部分一部分是频率分析,另外一部分是线性动力分析。
频率分析只计算结构在各种约束和受力条件下的固有频率和模态响应;非线性动力分析可以计算结构在力的激励下的实际响应,非线性动力可以分析模态时间历史(时域分析)、谐波响应(频域分析)、无规则振动(应用较少)、响应谱分析(谱分析可以覆盖无规则振动)。
为了确保在线性动力分析中使用了足够的模态参与计算,要求每个方向上的质量参与占模型质量的90%以上,最低不能低于80%,一般先计算10阶左右,根据计算结果来确定增加还是减少计算的阶数。
以上是在计算中对频率阶数的要求,在分析实际问题的时候我们要根据击振力的频率范围来确定需要分析哪些阶数的频率。
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