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如何将有限元分析中整体模态和模态试验相对应

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发表于 2012-4-23 15:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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问题:
对一个构件做有限元分析,主梁、其他辅助小拉杆等都建的比较详细,查看有限元分析的前10阶固有频率,观察模态变形,发现只是局部振动,整体性不好,我们查看物体是否共振,一般只看低阶频率(看前5阶频率就足够了),这前五阶指的是整体频率吗?还是指计算出的前五阶(不管整体还是局部)???
另外,模态试验测得的频率如何判断是整体还是局部???还是测得的都是整体频率?
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发表于 2012-4-23 17:26 | 显示全部楼层
局部模态一般是不考虑的
模态试验么得看振型了,不过好像没听说过模态试验有局部频率这个说法
理论和试验相对应,不光看频率,还得振型相对应

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发表于 2012-4-23 17:45 | 显示全部楼层
模态分析也要发挥人的主观能动性,仔细判别振型,给以确定的命名。
比如在飞机模态试验中,不是简单地按频率大小排个队就拉倒,而是要给以命名:比如整体的命名为机翼对称一阶弯曲,机身一阶扭转,局部的有空速管弯曲。。。。。。当然更关心整体模态。
模态分析或试验是有具体目标的,孰轻孰重,什么模态必须做出来,要做到心里有数,不要打无目的之仗。做了半天不知为什么要做,岂不是白做。

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 楼主| 发表于 2012-4-24 14:17 | 显示全部楼层
谢谢各位回答。那么有限元分析的结果是不是必须先判断一下是否是整体频率???不能随便算出前10阶频率就算结束了
发表于 2012-6-9 01:18 | 显示全部楼层

局部模态一般是不考虑的?
应该说视具体目的决定是否该考虑或忽略吧
发表于 2012-6-9 11:32 | 显示全部楼层
回复 1 # 泡泡鱼 的帖子

一般低阶模态代表结构的整体性能,而高阶模态代表结构的局部特性。
发表于 2012-6-9 11:37 | 显示全部楼层
结构应该是不存在局部模态的概念,这里面就存在一个对结构的理解上,比如一个十杆桁架,你把整个桁架看成一个结构,他有自己的模态,当你分析的重点落到其中的一个杆件上时,你也可以把他看成一个结构,进行分析,他也有自己的模态,假如你非要定义一个局部模态,则这个杆件的模态就是你所谓的模态。这里面也就是看你分析的重点了。至于你的局部振动,可能是由于你局部和整体的连接有问题,一般低阶都是反映整体信息的,只有当你局部约束设置不合适或者是参数设置有问题是,才会出现这种情况。从模态自己的定义也可以看出,他反映结构的固有特性。
 楼主| 发表于 2012-6-9 18:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 泡泡鱼 于 2012-6-9 18:30 编辑
rogen 发表于 2012-6-9 11:37
结构应该是不存在局部模态的概念,这里面就存在一个对结构的理解上,比如一个十杆桁架,你把整个桁架看成一 ...


谢谢您的回复。这里有矩形钢和细钢管连接的一个结构,低阶只有钢管明显在动,我需要的是这整个结构的模态,不是仅有钢管的,那么仅有钢管振动的模态是否可以认为是局部模态,可以不要。

有限元分析不少项目中,低阶频率并不全是整体频率,难道计算有误?还请指点
发表于 2012-6-10 13:12 | 显示全部楼层
回复 8 # 泡泡鱼 的帖子

现在问题是,你在有限元中的矩形钢是怎么模拟的?你出现这种情况的可能是你的矩形钢太刚,而细钢管则太弱,这样就只能将矩形钢看成是细钢管的约束条件,而不是个细钢管组成一个结构了。你可以改变一下你的矩形钢的尺寸和参数试试。

至于你出现的低阶频率不是反映整体模态而是局部,这个我就不知道了,在土木行业应该是这样的。其他行业应该不会出现这种情况,不知道你做了多少模拟,可以把你的参数等贴出来让大家看看。
发表于 2012-6-10 13:46 | 显示全部楼层
1、我们经常说的局部模态一般是指模态阵形变现为局部振动;
2、我们一般说低阶模态主要是整体模态,而高价模态常常是局部模态,是因为整体结构刚度往往比局部刚度要弱;但是,若结构上的局部结构刚度较弱,比如你提到的结构上有一个刚度很低的钢管,那么局部结构的共振频率就会很低,也就是说低阶模态表现为局部模态了。
发表于 2012-6-11 15:01 | 显示全部楼层
频率和振型对应
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