自由模态的前6阶固有频率怎么不为零??

张老师
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25天前浏览55

自由模态分析,指的是对处于自由边界的结构进行模态分析,此时结构未受到任何位移约束。自由模态分析可能会得到固有频率为0的模态,称为刚体模态。一般情况下,特征值计算得到的前六阶模态为刚体模态。除了刚体模态,其它各阶模态称作弹性模态。但是,在工作中遇到了下面有趣现象。

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图 轴-盘装配体模型

基于模态计算模块,计算得到以下结果:

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图 模态计算结果

从结果可知,4到6阶固有频率并不为零,而是一个小值,其中第4阶模态的振型云图如图:

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图 4阶模态振型云图

由振型云图可知,4阶模态的振动还是刚体模态,但是固有频率不为零,这是什么原因呢?关于模态的计算原理,可见前面的推文:

ANSYS模态计算原理详解

该篇文章,从理论出发,阐述了影响固有频率的主要因素是刚度。因此本实例的计算结果差别还是需要从刚度上找原因,那是什么刚度导致了计算误差呢??

本计算模型为装配体模型,默认采用的绑定解除 罚函数方法,而罚函数方法,引入了一个接触刚度,见ANSYS接触非线性算法详解,因此可以推测是接触刚度导致了计算误差,为了消除该误差,将接触算法调整为MPC,即

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图 接触设置细节面板

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图 基于MPC算法得到固有频率

由计算结果可知,将接触算法调整为MPC后,模态固有频率的计算结果正常了,从上述分析过程可知,理解原理并运用原理分析遇到的问题至关重要。
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首次发布时间:2021-09-26
最近编辑:25天前
张老师
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