汽车顶盖起筋，模态降低，这是什么原因？

pannenggui

如题目所说，汽车顶盖起筋模态降低。按照单自由度震动理论分析，起筋刚度增加，质量不变，模态应该会升高。但CAE仿真分析和试验结果都说明模态是降低的，有没有哪位大神指导下迷津？

mxlzhenzhu

问题就出在它不是单自由度，一个节点甚至可能有6个自由度。

westrongmc

有一种可能的原因：
两次分析或试验的 模态阶数没有对应起来，也就是拿后面这次的低阶模态跟上次的高阶模态去对比。

参考一下这篇文章，可能有启发：Peter Avitabile教授 模态空间系列文章
2009年04月 我对一个自由-自由系统进行刚度修改，弹性体模态却向下转移了!怎么回事？
http://www.chinaksi.com/resources/library/modal-space/chinese-translation/68-mspace-apr09-made-a-stiffness-modification-to-a-free-free-system

pannenggui

mxlzhenzhu 发表于 2014-5-10 18:39
问题就出在它不是单自由度，一个节点甚至可能有6个自由度。

我看过薄板理论，其中里面的模态公式是说起筋模态升高。但仿真和实验结果都是说明模态降低。不解！假设所有节点都是6自由度，那么哪方面的知识（振动理论、薄板理论或者其他）可以解析这样的现象呢？

mxlzhenzhu

pannenggui 发表于 2014-5-14 23:28
我看过薄板理论，其中里面的模态公式是说起筋模态升高。但仿真和实验结果都是说明模态降低。不解！假设所 ...

嗯，赞同Westrongmc的回答；你看模态，不仅要看频率也要看振型的，振型对应频率来比较；

另外，刚度对频率振型的影响比较复杂，真不好说“加筋模态频率一定升高”，这是我目前的理解。

pannenggui

westrongmc 发表于 2014-5-13 01:41
有一种可能的原因：
两次分析或试验的 模态阶数没有对应起来，也就是拿后面这次的低阶模态跟上次的高阶模 ...

我看了里面的文章，觉得有这个可能。我仿真分析同约束下有筋条和无筋条的两种顶盖，结果起筋的模态振形都变了。我一一对比它们的每一阶模态和振形，发现起筋之后的模态振形比较分散且对应的模态值相对于同阶的无筋模态较低，同振形的两个模态不再是同一阶的且模态值一般是无筋的高一点（也有过一阶的是有筋的高于无筋的）。所以我现在是这么认为的：
1、结构的模态值是和约束状态有关，约束越强，其界面刚度就越大，模态值也就越高。
2、汽车顶盖起筋代表结构改变了，每一种结构的模态和振形都不一样。（起筋后的振形比较分散）
因此不可以拿两种不同的结构的模态作对比。
现在我还有几个疑问：
1、起筋后的模态振形都变了，而且一般是变低的。那么我如何起筋才能让模态升高呢？
（我仿真的时候在无筋模型位移最大的地方加了筋条，结果是振形变了模态也变了，模态
是变低的）
2、这个是否振形有什么关联？
关系呢？

ChaChing

pannenggui 发表于 2014-5-16 00:02
我看了里面的文章，觉得有这个可能。我仿真分析同约束下有筋条和无筋条的两种顶盖，结果起筋的模态振形都 ...

楼主是否有更新的心得吗?
可否扫盲下, 何谓"起筋"? 同"加筋"吗?
另好奇问下, 楼主的无筋条模态是否含刚体模态?
还有所谓升高或降低, 到底差多少? 可否给齐数值?

pannenggui

汽车顶盖设计时凸起的筋条，这种设计是为了加强顶盖刚度和增加顶盖抗凹性。按照自由振动理论，刚度增加了，质量不变前提下，一阶约束模态是升高的，但结果恰好相反，这就是我的疑问。
我尝试将顶盖筋条高度从0~10mm变化，每次改变1mm，然后分析其模态。具体数值好像是
0     1      2     3       4        5         6          7        8         9           10（mm）
42   35    27     24    23      22        23       24        22      25          26（Hz，一阶模态）

eightone81

楼主，能不能贴下图，看下你改前后的模型。另外可以再次确认下你的质量是不是没有变化。

wangl0124

楼主的疑问我也遇见过，我当时做的是升降平台，升降支柱为大筒套小筒的方式，筒之间间隙很小。当两筒重合度越低，刚度越低，一阶模态逐渐下降，可以理解。但是当重合度低到一定程度时，模态反而上升。

pannenggui

wangl0124 发表于 2014-11-5 20:55
楼主的疑问我也遇见过，我当时做的是升降平台，升降支柱为大筒套小筒的方式，筒之间间隙很小。当两筒重合度 ...

确实很奇怪，模态还真不好理解。希望有大神指点一二。