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1、第三章模态分析3.1为什么要计算固有频率和模态1）评估结构的动力学特性。如安装在结构上的旋转设备，为避免其过大的振动，必须 看转动部件的频率是否接近结构的任何一阶固有频率。2）评估载荷的可能放大因子。3）使用固有频率和正交模态，可以指导后续动态分析（如瞬态分析、响应谱分析、瞬 态分析中时间步长. ： t的选取等）4）使用固有频率和正交模态，在结构瞬态分析时，可以用模态扩张法5）指导实验分析，如加速度传感器的布置位置。6）评估设计3.2模态分析理论考虑+ Kx = 0假设其解为t 】r I 1 MHx =代入得到特征方程2（K-co |M）0 = 0或det（KI -XM I）= 0其中，二-2
2、1）对N自由度系统，有 N个固有频率（j , j=1,2,N ）,特征频率，基本频率或 共振频率。2） 与固有频率j对应的特征向量称为自然模态或模态形状，模态形状对应于结构扰度图3）当结构振动时，在任意时刻，结构的形状为它的模态的线性组合例子:033.3自然模态与固有频率性质(1) 正交性叩 I K | 0 j OjT| M I Ej ；(2) 的单位 j单位为rad/s, 也可以表示为Hz (cycles/sec on ds),二者换算关系(o：iradian secondfj： hertz)=2 IT为(3) 刚体模态图为一未约束结构，有刚体模态I 小9 = 0 *-| = 0)V1, V
3、2Vibration analvsis： Freauencv rancie of interestBucklina anlvsis:/- ranae of interest (V1 D or hlank)MSGLVLDiagnostic level (integer 0 th rough 3 or blank)MAXSETNumber of vectors in block or set (integer 1 through 15 or blank)SHFSCLEstimate of the first flexible mode natural frequency (real or blan
4、k)NORMMethod of normalization (MASS OR MAX)536 模态分析求解控制(1) 执行控制SOL 103(2) 情况控制METHOD (required - selects EIGRL entry)(3) 数据模型EIGRL (Lanczos method)(4) 输出控制a) 结点输出DISPLACEMENT (or VECTOR)GPFORCEGPSTRESSSPCFORCEb) 单元输出ELSTRESS (or STRESS)ESEELFORCE (or FORCE)STRAINc) 其他MODES - results for each eigenva
5、lue treated as separate subcase模态分析例子问题：平板的模态分析(1)结点与单元11XXInX*3(!|39ITKMwJ2J*QI2314*ITJIQi-Ksiin3:站11Uu_1314ICIf7IK153JU-avzi1k r2 ,3B4 55.G7孔aB1IDWLi(2) 载荷与边界条件(3) 材料与几何Length (a)5 inHeight (b)2 inThicknessOJOO inWeight Density0.282 lbs/in3MassA/Veight Factor59E3 sec2finElastic Modulus30.0E6 lbs/i
6、n2Poissons Ratio0,3(4) 输入文件(a)几何模型文件plate.bdf$ geometric input file for plate modelPSHELL 1 1.1 1 1CQUAD4 1 1 1 213 12CQUAD42 1 2 3 14 13CQUAD4 3 1 3 4 15 14CQUAD4 4 1 4 5 16 15CQUAD4 5 1 5 6 17 16CQUAD4 6 1 6 7 18 17CQUAD4 7 1 78 19 18CQUAD48 1 8 920 19CQUAD4 9 1 9 10 21 20CQUAD4 10 1 10 11 22 21CQ
7、UAD4 11 1 12 13 24 23CQUAD4 12 1 13 14 25 24CQUAD4 13 1 14 15 26 25CQUAD4 14 1 15 16 27 26CQUAD4 15 1 16 17 28 27CQUAD4 16 1 17 18 29 28CQUAD4 17 1 18 19 30 29CQUAD4 18 1 19 20 31 30CQUAD4 19 1 20 21 32 31CQUAD4 20 1 21 22 33 32CQUAD4 21 1 23 24 35 34CQUAD4 22 1 24 25 36 35CQUAD4 23 1 25 26 37 36CQU
8、AD4 24 1 26 27 38 37CQUAD4 25 1 27 28 39 38CQUAD4 26 1 28 29 40 39CQUAD4 27 1 29 30 41 40CQUAD4 28 1 30 31 42 41CQUAD4 29 1 31 32 43 42CQUAD4 30 1 32 33 44 43CQUAD4 31 1 34 35 46 45CQUAD4 32 1 35 36 47 46CQUAD4 33 1 36 37 48 47CQUAD4 34 1 37 38 49 48CQUAD4 35 1 38 39 50 49CQUAD4 36 1 39 40 51 50CQUA
9、D4 37 1 40 41 52 51CQUAD4 38 1 41 42 53 52CQUAD4 39 1 42 43 54 53CQUAD4 40 1 43 44 55 54MAT1 1 3.+7 .3 .282GRID 1 0. 0. 0.GRID 2 .5 0. 0.GRID 3 1. 0. 0.GRID 4 1.5 0. 0.GRID 5 2. 0. 0.GRID 6 2.5 0. 0.GRID 7 3. 0. 0.GRID 8 3.5 0. 0.GRID 9 4. 0. 0.GRID 10 4.5 0. 0.GRID 11 5. 0. 0.GRID 12 0. .5 0.GRID 1
10、3 .5 .5 0.GRID 14 1. .5 0.GRID 15 1.5 .5 0.GRID 16 2. .5 0.GRID 17 2.5 .5 0.GRID 18 3. .5 0.GRID 19 3.5 .5 0.GRID 20 4. .5 0.GRID 21 4.5 .5 0.GRID 22 5. .5 0.GRID 23 0. 1. 0.GRID 24 .5 1. 0.GRID 25 1. 1. 0.GRID 26 1.5 1. 0.GRID 27 2. 1. 0.GRID 28 2.5 1. 0.GRID 29 3. 1. 0.GRID 30 3.5 1. 0.GRID 31 4.
11、1. 0.GRID 32 4.5 1. 0.GRID 33 5. 1. 0.GRID 34 0. 1.5 0.GRID 35 .5 1.5 0.GRID 36 1. 1.5 0.GRID 37 1.5 1.5 0.GRID 38 2. 1.5 0.GRID 39 2.5 1.5 0.GRID 40 3. 1.5 0.GRID 41 3.5 1.5 0.GRID 42 4. 1.5 0.GRID 43 4.5 1.5 0.GRID 44 5. 1.5 0.GRID 45 0. 2. 0.GRID 46 .5 2. 0.GRID 47 1. 2. 0.GRID 48 1.5 2. 0.GRID 4
12、9 2. 2. 0.GRID 50 2.5 2. 0.GRID 51 3. 2. 0.GRID 52 3.5 2. 0.GRID 53 4. 2. 0.GRID 54 4.5 2. 0.GRID 55 5. 2. 0.SPC1 1 12345 1 12 23 34 45（ b） Nastran 输入文件ID SEMINAR, PROB1SOL 103 TIME 600CENDTITLE = NORMAL MODES EXAMPLE ECHO = UNSORTEDSUBCASE 1SUBTITLE= USING LANCZOS METHOD = 1SPC = 1 VECTOR=ALL BEGIN
13、 BULKPARAM COUPMASS 1 PARAM WTMASS .00259 EIGRL 1 10 0PSHELL 1 1 .1 1 1 CQUAD4 1 1 1 2 13 12 =,*1,=,*1,*1,*1,*1=8CQUAD4 11 1 12 13 24 23 =,*1,=,*1,*1,*1,*1=8CQUAD4 21 1 23 24 35 34 * d * A * A * A * A=8CQUAD4 31 1 34 35 46 45=,*1,=,*1,*1,*1,*1=8MAT1 1 3.+7 .3 .282GRID 1 0. 0. 0.=,*1,=,*0.5,=9GRID 12 0. .5 0. =,*1,=,*0.5,= =9GRID 23 0. 1. 0. =,*1,=,*0.5,= =9GRID 34 0. 1.5 0. =,*1,=,*0.5,= =9GRID 45 0. 2. 0. =,*1,=,*0.5,= =9SPC1 1 12345 1 12 23 34 45ENDDATA欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议， 策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求