结构引起振动频率变化问题

109010051

我在做ansys分析结构的振动时，在两个结构之间用MATRIX27单元设置了刚度和阻尼，但是每次当把刚度和阻尼值设置在连接结构的不同位置和个数时（其中保持总的刚度和阻尼系数不变并值研究一个方向），为什么最后计算出来的频率会出现变化呢，相差较大时会在100Hz以上。固有频率不是只和刚度有关吗？望高人指点啊，不甚感激！

欧阳中华

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    频率不仅受结构质量和刚度大小的影响，而且质量和刚度的分布也同样影响 .. .

109010051

回复 2 # 欧阳中华 的帖子

刚度的分布也会对频率产生影响吗（但是按照刚度并联弹簧的等效原理，他们是可以等效为一个弹簧的），如果刚度分布会对频率产生影响，那并联弹簧的等效原理还适用吗，或者在哪些情况下是使用的呢？

cl_1982614

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比并联弹簧要复杂的多。质量和刚度分布确实影响结构的固有频率和模态

sunhu2003

回复 3 # 109010051 的帖子

你说的只是数学上的等效吧，数学上的等效有太多的假设。

ChaChing

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水平专业有限, 仅说说个人的看法及疑惑
1.质量和刚度的分布当然都会对频率产生影响!
2.LZ所谓"保持总的刚度和阻尼系数不变"以及"按照刚度并联弹簧的等效原理", 不知意指什麼?
3.若是真的等效, 怎会產生"相差较大时会在100Hz以上"的结果?

hcharlie

109010051 发表于 2011-4-28 09:09

                               
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刚度的分布也会对频率产生影响吗（但是按照刚度并联弹簧的等效原理，他们是可以等效为一个弹簧的），如果刚度分布会对频率产生影响，那并联弹簧的等效原理还适用吗，或者在哪些情况下是使用的呢？

你的并联弹簧的等效原理只适用与对一个质点。
对于一个有转动惯量的刚体都不适用，两个弹簧放在刚体两端和放在中间，对于转动效应显然不同。
对于一个不是刚体的弹性体，并联弹簧显然更不可能等效了。

109010051

回复 6 # ChaChing 的帖子

可能是我没说清楚，刚度和阻尼系数不变以及等效原理指，如果分析中采用一个MATRIX27单元，那么我设置这个单元刚度大小为40000，阻尼系数为200（这里的数值大小是假设的，并且只设定该单元的Y方向）；如果采用2个MATRIX27单元，那么设置每一个MATRIX27单元中刚度大小为20000，阻尼系数为100；同理，如果采用4个MATRIX27单元，那么设置每一个MATRIX27单元中刚度大小为10000，阻尼系数为50；即保证其在一个方向上总的刚度为40000，阻尼系数为200。
位置的变化（以采用4个MATRIX27单元为例）是指，计算中可以把4个MATRIX27单元设置在刚体的边缘，也可以把4个MATRIX27单元设置在刚体的中间位置等。
我所说的差别是指，当分别采用1个、2个和4个MATRIX27单元计算得到的共振频率值是不同的，最大和最小相差会达到100Hz，而他们的总刚度和总阻尼值却是相同的，质量也是一样的。根据K=MW^2,当刚度和质量都相同时，其共振频率不是应该相同的吗？

ChaChing

回复 8 # 109010051 的帖子

抱歉, 忘了说明, 个人没使用过ansys, 所以对"MATRIX27单元"没概念!
原先的怀疑, 有点类似7F的说法, 若LZ的某个模态刚度真有等效, 那个对应的模态个人以为不应差很大

16443

这种布置方式肯定是不一样的，就那一个简单板结构来说，在板的4个边界点分别支撑，和在两对边中间点支撑，这样算出来的结果（模态）是一定不一样的。
matrix就是一个复合的弹簧阻尼单元，可以按照支撑边界去理解。

957099012

等效模型不仅和等效刚度有关，还和刚度分布有关，建议你从动力学方程入手，并不能简单把他们看成等效的。。

wangjianjunl

个人意见：
1.简化自己的模型，用2个平面质量块单元代替现有的模型，不考虑Z方向的变化
2.这样更改弹簧的数量，位置，保持总体刚度、阻尼不变
3.计算的结果理应一样
4.在美国GK给煤机中，系统的固有频率也不会因为弹簧的位置和数量的变化引起系统固有频率的改变
5.当然弹簧的纵向刚度要能满足激振架纵向振动，不然弹簧会断裂

109010051

回复 12 # wangjianjunl 的帖子

12楼的回答很给力 我也是这么想的....