NVH-基于模态法的频响分析（MFREQ）说明

模态法频率响应分析是一种通过模态分析获取结构的模态参数（如模态振型、模态频率和阻尼比），然后将物理坐标转换到模态主坐标系下进行频率响应分析的方法。这种方法可以显著降低需要求解的矩阵维度，从而减少计算量。

2. 理论基础

模态法频率响应分析的基本方程为：  其中：

•     是模态坐标下的频率响应向量。
•     是模态质量矩阵。
•     是模态阻尼矩阵。
•     是模态刚度矩阵。
•     是模态坐标下的外激励向量。

在实模态情形下，模态主坐标    的表达式为：    其中，   是第    阶模态的阻尼比，   是第    阶模态的自然频率。

在OptiStruct中，模态截断频率一般取为最高激励频率的2倍以上，所需工况卡片如下图设置。

3. 模态法频率响应分析的特点

• 计算效率：模态法需要求解的矩阵维度仅为模态截断时保留的模态数量，相比于直接法，在计算量上有大幅度的下降。
• 适用性：适用于大规模有限元模型，特别是在需要进行频率响应分析的复杂结构中。
• 精度：在模态截断时可能会丢失一些高频模态信息，从而影响分析结果的精度。

4. 直接法与模态法的对比

• 直接法（DFREQ）：直接在物理空间求解，不进行模态分析，适用于需要高精度分析的情况，但计算成本高。
• 模态法（MFREQ）：通过模态分析获取模态参数，然后将物理坐标转换到模态主坐标系下进行求解，计算效率高，适用于大规模有限元模型。