基於模態分析的振動響應分析是什麼意思?

時間 2021-06-04 23:23:39

1樓:

樓主想問的是振動響應與模態分析的關係,模態分析就是求出振動系統的固有頻率及其振型,是固有(不受外部影響),而振動響應是需要激勵的,那麼振動響應和模態分析結果的關係就是,振動響應的振型由外界激勵(包括大小和位置)和模態引數(頻率和振型)決定,在自振頻率上,乙個很小的激勵輸入就可以引起很大幅度的振動(共振)。在其他頻率上,激勵經過系統的傳遞是減小的。當系統頻率不符合固有頻率時,振幅將下降,若激勵分布符合下乙個較高的固有振型時,下乙個模態將會受到強烈的激勵。

2樓:

那一塊板對特定的頻率非常敏感, 如果持續輸入這個頻率的振動訊號, 那塊板會廢掉。 這個特定的頻率就是對應模態的頻率。 乙個模態都會有乙個衰減係數和乙個頻率。

實際應用的時候, 特定的頻率一般只是考慮它作為諧波分量, 且不是持續輸入, 比如乙個階躍訊號, 它的各種高頻諧波並沒有持續輸入, 會因為阻尼而衰減消耗掉。 所以在實際應用裡, 輸入訊號的頻率只要遠離模態頻率就安全了。

3樓:熊夫睿

工科生文字表達能力不行,上公式說好了,為了清晰模態分析在處理連續結構中的應用,我先以梁作為一維結構進行闡述。梁的自由振動方程可以通過牛頓第二定律推導出來,也就是著名的尤拉梁理論。其控制方程為:

通過假設某一階模態的位移解為,可以得到關於的常微分方程。應用邊界條件,可以得出的具體解析形式。則函式被稱為模態函式。

這些內容是振動力學教材的基礎知識,在這裡提出目的是提醒樓主這個內容很基礎。有著正交性的性質。數學上說就是有著當時的性質。

這個正交性為線性系統的模態座標解耦提供了最直接的理論依據。

對於非線性模型,我們通常也將位移解設成形如的形式。該種設解方式叫模態展開。這樣設解的優勢是能夠應用模態函式的正交性和伽遼金方法對非線性振動問題進行處理。

其結果就是將連續的偏微分方程轉化成離散的常微分方程組,其位置變數為,也叫系統振動的模態座標。

綜上,模態分析就是為了進一步分析系統模態座標演化的途徑。從數學上說,就是為了將偏微分方程化為常微分方程,進而處理方便。

怎麼理解振動系統一階模態,二階模態。。。。這個階怎麼理解?

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