[求助]自由模态分析和约束模态分析的区别

mjhzhjg · 发表于 2006-8-20 20:28

个人认为自由模态分析在于了解你设计的结构自身的一些固有特性。而约束模态分析是你这个结构用于工程时实际的约束边界

xinyuxf · 发表于 2006-9-7 12:00

问一下系主任，若是模拟飞机振动，那人为的加上约束可以吗？比如假设模型一边固定，然后进行模态分析？

欧阳中华 · 发表于 2006-9-7 17:25

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mjhzhjg的 “个人认为自由模态分析在于了解你设计的结构自身的一些固有特性。而约束模态分析是你这个结构用于工程时实际的约束边界” 概念不对。

对工程实际结构的分析模型一定是要尽量的符合实际，理论上不同的结构系统（包括材料、结构、边界甚至变形程度等）相应的振动固有特性是不一样的，没有比较的必要，更不会存在自由模态特性表示固定模态的特征。

不同工程中的模型应该都有处理方法，也没有一定的规则... ...

至于一些结构系统实验或计算很难模拟实际自由状态，那么不得不增加的约束也是尽量的对实际状态产生较小的影响。当然这也是实际工作水平所在。

xawbw · 发表于 2006-9-8 08:13

原帖由 xinyuxf 于 2006-9-7 12:00 发表
问一下系主任，若是模拟飞机振动，那人为的加上约束可以吗？比如假设模型一边固定，然后进行模态分析？

1，当然可以！
2，但一般而言，试验的边界条件是以工程实际需要为准的。
3，对于复杂结构如飞机，火箭等，如果采用子结构建模和试验而后进行全尺寸仿真试验的思路，一般大都对子结构采用约束（固支）试验。
4，若是模拟飞机振动，是否人为的加上约束要以模拟飞机何条件下的振动为依据！要单纯进行模态试验，加不加约束都可以，以方便实现和工程需要为准！

liulangtiany · 发表于 2006-9-12 12:45

谢谢
还是不很明白为什么要分析模态这个东西

dujunmin · 发表于 2006-11-26 15:46

关于上面的讨论，谈几点看法
1 结构的模态是与结构本身的特性和约束有关的，至于需要求解自由模态还是约束模态，完全取决于工作的需要，模态分析时的约束方式应与实际工作条件下一致，当然，如果工作时结构没有约束，如飞机、火箭等，则需要进行只有模态的分析；
2 在作自由模态分析时，可能会得出前几阶固有频率为0，这些为0的固有频率表现为刚体模态；
3 自由模态和约束模态不能被认为是“带约束的模态是自由模态的子集，约束后，模态数变少”，模态数与系统的自由度数有关，与约束无关，自由模态和约束模态并没有什么谁包含谁的概念；
4 自由模态和工作模态的作用完全一样，都用于结构的模态分析，自由模态分析的对象主要是无约束的结构，如火箭、飞机等.
4

kfcoffee · 发表于 2006-12-10 00:44

自由模态就是没有加约束时的模态，用在飞机，火箭的飞行上。自由模态一般有三种即：平移模态，转动模态，弯曲模态。平移和转动模态都是0频的，弯曲模态频率不为0。具体可以简化成一根梁在光滑的水平面上移动的控制方程(轴向)，但没有约束条件。具体可以看任何一本结构动力学教材，关于处理无约束梁的控制方程。

vib · 发表于 2006-12-10 18:41

实际结构应该都是有约束的吧，我认为自由模态只是在理论推导过程中对实际问题的一种简化，简化的体现是推导出的结果里会有一些需要进一步确定的系数。而这些系数的确定就依赖于这些约束或者叫边界条件！这是我的粗浅理解。请高手指教！

mayongtao · 发表于 2006-12-23 15:46

自由模态就是边界条件为速度,加速度为"0" 的模态 ;而约束模态就是边界条件速度,加速度不为'0''的模态, 个人认为 ,

freeman · 发表于 2007-7-13 21:23

我是做汽车NVH控制的，如果按照大家讨论的那样：模态分析是否施加约束主要是看实际工作边界条件。
但是看到很多资料在进行汽车零部件（如排气系统）模态试验时都是用弹性绳悬吊起来，这样做不就是进行自由模态分析嘛。这样做有什么意义呢？像这样的试验是不就应该直接在装车实际状态下就行呢？
那么这样得到的自由模态分析与约束模态分析结果区别在哪里呢？

michel_p · 发表于 2007-7-17 22:17

有的书或资料吗? 有的话,烦请发给我邮箱:MICHAEL_PRIEST@163.COM.

特别致谢!!

wsjxaut · 发表于 2007-7-25 22:16

本帖最后由 VibInfo 于 2016-4-22 15:16 编辑

原帖由 xawbw 于 2006-9-8 08:13 发表

1，当然可以！
2，但一般而言，试验的边界条件是以工程实际需要为准的。
3，对于复杂结构如飞机，火箭等，如果采用子结构建模和试验而后进行全尺寸仿真试验的思路，一般大都对子结构采用约束（固支）试验 ...

约束模态与自由模态的关系应该从振动方程上分析，他们之间是有某种联系的

zpd188 · 发表于 2007-9-28 20:51

某发动机的一个盖,振动噪声很大,我已经建立了有限元模型了,计算了自由模态,下一步该怎么降低其振动噪声呢?高手指点!:@)

duanxc314 · 发表于 2007-10-8 22:06

本帖最后由 VibInfo 于 2016-4-22 15:16 编辑

原帖由 freeman 于 2007-7-13 21:23 发表
我是做汽车NVH控制的，如果按照大家讨论的那样：模态分析是否施加约束主要是看实际工作边界条件。
但是看到很多资料在进行汽车零部件（如排气系统）模态试验时都是用弹性绳悬吊起来，这样做不就是进行自由模态 ...

在实际的测试中，理想的自由模态试验是无法实现的，使用弹性软绳悬吊只是近似的认为被测物体处于自由状态，弹性软绳起到了很重要的作用，我们也可以使用充气轮胎支撑被测物体；其实这种情况下我们测试得到的自由模态，软绳和充气轮胎对自由模态有一定的影响，只是他们的影响比较小，而在工程上能满足自由模态的要求。

以上是个人愚见，欢迎大家拍砖。

lisfender · 发表于 2008-12-6 11:44

这个问题很实际,谁能解答下

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这些问题在结构动力学书上都有

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有做运行摸态分析的吗?

如何降低发动机壳体的噪声?

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