大話CAE | （七）CAE在模態(tài)分析中的應(yīng)用【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-06-01 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

上篇談到的是CAE在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)中的應(yīng)用。所謂靜力學(xué),是相對于動力學(xué)問題而言。而所謂動力學(xué),是說,結(jié)構(gòu)的加速度效應(yīng)不可忽略,此時(shí),結(jié)構(gòu)的慣性開始起作用。動力學(xué)問題通常有以下幾類:模態(tài)分析,諧響應(yīng)分析,瞬態(tài)動力學(xué)分析,譜分析和PSD分析。本篇列舉一個(gè)模態(tài)分析的例子。

我們都知道,一個(gè)結(jié)構(gòu)是有固有頻率的,當(dāng)外界激勵的頻率與結(jié)構(gòu)的固有頻率保持一致時(shí),結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)共振。這是一種一般性的認(rèn)識。實(shí)際上,一個(gè)結(jié)構(gòu)的固有頻率并不只有一個(gè),而是有無限多。這些頻率是一系列離散的值,有較低的頻率,也有較高的頻率。通常我們所關(guān)心的主要是前面6階左右的低階頻率。當(dāng)外界激勵與這些離散的低階頻率一致時(shí),結(jié)構(gòu)就會共振。一旦共振,結(jié)構(gòu)的應(yīng)力會大大增加,可能會出現(xiàn)斷裂。

模態(tài)分析的目的,就是考察一個(gè)結(jié)構(gòu)的固有頻率,以及與每一階頻率所對應(yīng)的振型。所謂振型,是指當(dāng)此階固有頻率被激發(fā)時(shí),結(jié)構(gòu)上各個(gè)點(diǎn)所產(chǎn)生位移的相對值。對應(yīng)不同的固有頻率,振型是不一樣的。下面考察一個(gè)例子,該例子來自于板殼力學(xué)。一個(gè)圓周固支的圓板,要求其固有頻率及固有振型。

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