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Feb 6, 2025 03:46 PM
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模态概述
每种结构都具有固定的振动形态，称之为振动模态。模态是振动系统的一种固有振动特性，模态一般包含频率，振型和阻尼三个因素。为了便于对模态进行称呼，就以模态频率的大小进行排队，这种排队的顺序就称之为阶。一个结构的动力学特性可以用模态参数完整的描述。
HZ对应振动频率；不同模态的振动形态激发需要不同频率，对应不同阶数。
自由模态下，只有空中或者水中才会这样，其他不约束基本不可信，设定边界条件或者约束后结果规律也不一定。（试过几次会更高一些，基频）
网格划分中，尺寸调整自适应尺寸调整，点击否。
复制一个系统，命名为约束模态
固定约束后，
刚度和固有频率成正比关系，质量和固有频率成反比关系。
K主要和结构形状和材料本身的因素相关。
PV=m，E刚度，p密度不变，加压后改变了，受压刚度下降，受拉刚度上升。
密度下降，固有频率上升明显
模态结果分析
大部分结构不允许共振，在基频的附近避频。
该情况的下±50%都没有可用的频率
变形分析
显示真实的尺度，有些振动是不会发生的，使用探针功能打点测试。
只是显示振动的样子，数值不重要。
共振的条件
频率一定要在基频附近，振动在力的方向上容易振动，有些方向不会，可以看分量，经验相关个，不能100%确定 。
1、会改变的，不同的振动载荷会到来不同的振动幅值；
2、会有可能；
3、降低振动的幅值。
模态分析是振动分析的前置分析，而不是等同于振动分析。
结构动力学模块
一般是都是绿色的
谐波响应：当前没有办法确定当前的载荷对结构产生共振时，采用谐波响应。加一个指定的载荷，以一定的频率激励设备，反馈真实的振动量，非常重要。
动力学功能分类及算法
一根棍子插在土里受力的三种状态：1、受力后来回摇摆；2、断裂；3、飞出去
动力学分为刚体动力学和变形体动力学，刚体动力主要是针对结构不会变形，如3案例。
运动学仿真主要针对刚体运动仿真，也能做部分变形体。有限元分析范畴更广，主要变形体，也能设置刚体。
变形体分为三种，从上至下分别对应2、1、3.。
变形体动力学一般通过时域积分法，对T进行积分，算出运动。该方法包含隐式积分法和显示积分法，其中，隐式积分法主要针对振动问题和一般运动问题。而显示积分法应用更广，三种动力学问题都能计算。
针对振动问题有四种特定的方法更为适用，这四种方法只能解决单一的振动问题，不能包含物体运动，比如球掉落在地上，振动和运动同时发生不适用。
其中谱分析和随机分析针对例如地震海啸等随机振动。
谐波分析主要给定载荷和一定频率，激励设备，反馈振动。
瞬态分析主要是用频域分析法进行分析，而不是时域，对于时间长的计算更高效。例如杆在土中振动，既可以用隐式积分法，也可以用频域积分法。
瞬态结构
静态结构
工况2
网格设置
固定支撑
固定面
分析设置，0.2s
插入力
0.1s
求解，总变形
工况3
分析设置
力的设置，步长
求解
结论，静态结果相同
瞬态计算
设置的区别在于下图
设置时间步长参数
参数的含义
力矩的大小
结果对比
载荷的动态过程，需要去做瞬态仿真。
动态结果对比
结果的原因
动态方程与速度和加速度有关，当速度和加速度偏大，对结果会有影响。
当载荷作用缓慢，等效于静态变化，类似工况1
时间步长和阻尼振动的初步了解
时间步可以刚开始百分之一，千分之一的步长设置，如果精度很好了，可以步长×2，反之除2，
但是，要注意实际的步长看电脑自动选取的步长，实际计算出多少个点来衡量。
共振
频率加方向
尝试研究和理解，产生振动
之前振动模型中，方向和振形最有可能振动的是2阶和4阶
加载设置好的载荷，0.02s一个周期，
除以固有频率的两倍，
例如，100Hz,下的设置，
复制数据时有技巧，选中第一个单元格
贴入后
结果没有共振
注意，这种报错是时间总长设置有误。
230HZ下共振
最后一种，载荷的方向不对，也无法发生共振
阻尼
常用的是瑞丽阻尼（a,b）和常阻尼比
参考资料
- 作者:Conor
- 链接:https://www.xzhh.top/article/Ansys
- 声明:本文采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议，转载请注明出处。