resonators 发表于 2009-7-8 17:21

模态质量 模态刚度 振动频率的关系

对于单自由度系统,系统振动的固有频率w=k/m (开方), w是振动角频率, m为系统的质量, k为系统的刚度,系统只有一个谐振频率。而对于多自由度系统,系统有多个振动模态,与之对应有多个振动频率,是否有 wr=kr/mr,其中wr 是某一模态的振动频率,mr 是该振动模态下的模态质量, 是系统的模态刚度,还有mr与未振动时的质量m有什么关系,kr与 k有什么关系?
我是学电子的,困惑,请教!

GGONG 发表于 2009-7-8 19:45

我觉得就是结构力学(下)用的术语分别叫做 广义质量Mr,广义刚度Kr, r
为第r个模态,公式我就不详细了Mr=' 等等。根据定义依然有 wr^2=kr/mr

要知道,在多自由度体系中,一般不可以用一个质量,刚度来描述震动特性,所以才有质量矩阵,刚度矩阵,振型等概念。

多自由度体系中的mr与单自由体系的m没什么关系(也和原质量矩阵中r行r列中的值mrr没什么大关系),只是概念上相似。同理对kr与k的关系。引用这些概念是为后面振型分解做准备的。

ChaChing 发表于 2009-7-8 23:06

基本上, 认同楼上说的!
但"多自由度体系中的mr与单自由体系的m没什么关系", 总感觉怪怪的! 怪基础未能扎实, 一时不能融通, 改天再想想!
还有, 真有点怀疑没学过模态分析的, 可以完全了解楼上说的!

GGONG 发表于 2009-7-9 01:47

回复 板凳 ChaChing 的帖子

我也是刚开始学结构动力学。模态振型等概念才刚看。所以尽量在论坛上多发表自己的见解,有错的话,相信大家会指出。

这些概念也都可课本上找到的,只是我的书用的是广义质量,广义刚度。

"多自由度体系中的mr与单自由体系的m没什么关系"指就楼主问得 “还有mr与未振动时的质量m有什么关系”,我也不知道有什么特别意义来问或回答这个,因为 Mr 与的关系已有。所以我就楼主可能混淆的地方,指出Mr与单自由的m,Mr与mrr的可能关系。

resonators 发表于 2009-7-9 20:51

谢谢
我做一个微机械谐振器的分析,看到有w=k/m (开方),提高刚度,降低质量可以提高谐振频率,但w又和振动模态有关,多自由度系统的物理刚度提高,怎样展现其谐振频率就高了呢

dreamstone 发表于 2009-12-6 00:30

模态参数是单自由度质量、刚度、阻尼参数的一个推广,是衡量多自由度的重要参数,与K,M,C并没有什么特殊分关系,一般一个自由度只有一个固有频率,固有频率是由模态参数决定的,可以吧单自由度系统的K、M、C理解为、
1*1的矩阵,就和模态矩阵联系起来了

dujunmin 发表于 2009-12-6 10:33

模态质量、模态阻尼系数、模态刚度还有模态力在物理上并没有真实的含义,因为模态质量等都是通过振型矩阵和原相应矩阵变换而来的,但是我们知道振型只是一个相对量,只表明各结点之间的相对关系,因此模态质量等也没有真实的物理含义。
但这并不是说模态质量等就没有用,在做动力学计算时,常用的一种方法就是模态叠加法,在模态叠加法中,模态质量等是模态方程的基本参数。
一般我们作模态计算或实验,更关心的是结构的模态频率、振型,对模态质量等并不是十分关注。

ChaChing 发表于 2009-12-6 10:56

原帖由 dujunmin 于 2009-12-6 10:33 发表 http://www.chinavib.com/forum/images/common/back.gif
模态质量、模态阻尼系数、模态刚度还有模态力在物理上并没有真实的含义 ...
若要从物理上要解释它, 应该也是可以的吧!?
个人说词水平不高, 同待高人说明

dujunmin 发表于 2009-12-7 22:50

回复 8楼 ChaChing 的帖子

我个人理解:其实模态质量等参数只是为方便问题求解,而推导出的一个过程数学量,没有真正的物理含义。不知对否?

勇敢做自己 发表于 2012-9-28 20:45

增大质量会减小模态值么
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