首页
发现
课程
培训
文章
案例
问答
需求
服务
行家
赛事
热门搜索
发布
消息
注册
|
登录
首页
/
文章
/
详情
模态参与因子和模态有效质量
CAE之家
1年前
浏览613
关注
模态参与因子指系统的某一阶特定的模态在系统频率响应中的参与量,它包含声学模态参与因子(即每一阶声学模态对车内声学响应的参与量)和结构模态参与因子(即每一阶结构模态对车内声学响应的参与量)。模态参与因子较大的模态称为结构的主导模态,在结构响应中起支配作用。结构物和环境因素一旦被确定,结构的主导模态也就确定了。一般情况下,结构的主导模态有多个,当有多个模态同时支配结构的响应时,结构的动应力可视为主导模态与各次主导模态的组合作用的结果,其对某点贡献是空间矢量叠加。
模态有效质量提供了一种判断该模态是否重要的一种方法,具有较高模态有效质量可以较容易被外界激励激励出来。相反,较低的模态有效质量不易被外界激励。
01
定义
某系统动力学方程如下式所示。
其中,M,is the mass matrix;K,is the stiffness matrix;
,is the acceleration vector;
,is the displacement vector;
,is the forcing function or base excitation function。
定义
𝜙
为系统模态特征值向量,定义系统的广义质量矩阵为下式
定义
r
为位移变换向量,表示由施加单位支座静位移引起的每个结构自由度的位移,定义系数向量如下式所示。
系统第
i
阶模态的模态参与因子矩阵定义为下式
系统第
i
阶模态的模态有效质量如下式
对应第
i
阶模态,如果取
n
个自由度,则模态参与因子为1×
n
的向量,而有效模态质量为
n
×
n
的向量。在平动方向上,各方向所有的有效模态质量之和等于系统总质量,在转动方向上,有效模态质量之和等于系统总转动惯量。
02
举例说明
例一:
以某二自由度系统(如下图所示)为例,该系统的各个参数值下表所示。
该系统的动力学方程如下式所示。
其中,质量矩阵为
刚度矩阵为
系统的模态特征值可以通过下式计算得到
得到系统模态频率如下
系统的特征值向量为
该系统的广义质量矩阵为
位移变换向量
r
为
系数向量为
根据第
i
阶的模态参与因子为
该系统模态参与因子矩阵为
根据模态有效质量公式
第1阶模态的模态有效质量为
第2阶模态的模态有效质量为
由上式可知各方向所有的有效模态质量之和等于系统总质量。
例二:
一个板,其自由状态下的模态频率,如下图所示。
其一阶频率26.453Hz的模态参与因子如下图所示。
参考文献:
[1]Irvine T.EFFECTIVE MODAL MASS & MODAL PARTICIPATION FACTORS Revision F[J]. 2013.
[2]张保强, 陈国平, 郭勤涛. 基于模态频率和有效模态质量的有限元模型修正[J]. 振动与冲击, 2012, 31(24):69-73.
[3]张开银, 陈建辉, 刘利军. 基于模态分析技术的结构动应力研究[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2007,31(6):991-994.
【免责声明】本文
来自
声振测试,版
权归原作者
所有,仅用于学习等,对文中观点判断均保持中立,若您认为文中来源标注与事实不符,若有涉及版权等请告知,将及时修订删除,谢谢大家的关注!
来源:CAE之家
登录后免费查看全文
立即登录
ACT
振动
声学
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-09-02
最近编辑:1年前
CAE之家
硕士
|
CAE仿真负责人
个人著作《汽车NVH一本通》
关注
获赞 1132
粉丝 5932
文章 918
课程 19
点赞
收藏
0/200
清空
提交
1条评论
Andrew
签名征集中
1年前
请问下例1中的位移变换向量r是怎么定义的?为什么是【1 1】?
回复
课程
培训
服务
行家
Ansys Workbench Mechanical 结构分析基础操作
Actran隔声仿真在家居及汽车行业的应用
OptFuture 丨 晶格模块使用教程
MATLAB通信工程师的必修课 第三章 传输技术 第二部分
相关推荐
常熟理工学院-常熟经济技术开发区2024年第二期“声谷论坛”(回放)
Actran官方教学系列视频:板件声学包隔声TL计算全解析(白长安博士主讲)
Actran官方讲座:与周泽老师来一场形散神聚的声学旅行
Actran功能的一般性介绍:常用模块及功能简介202102
基于Hypermesh、Nastran等整车NVH仿真分析和优化实战进阶10讲(附学习模型)
最新文章
新论文:钢筋混凝土框架结构BRB加固设计方案的智能生成与优化方法
烧结银在卫星互联网中的四大应用
信测标准华东再落一子,宁波检验检测中心正式落成投产(带一3米法电波暗室)
基于领域适应性的数字孪生辅助人工智能框架,用于离心泵轴承缺陷诊断(下)
中外六校联合顶刊丨增材制造超强纳米孪生钛合金,抗拉强度达1611MPa
热门文章
仿真笔记——ANSYS APDL命令汇总(收藏备用)
机电一体化装备数字孪生机理模型构建准则
第19届中国CAE年会暨第5届中国数字仿真论坛启动(征稿)
动力总成刚体和副车架模态的精确建模
中航发丨航空发动机仿真技术研究现状、挑战和展望
其他人都在看
盘点·近十年来国外各公司推出的碳纤维产品
几种常见的热仿真软件
Abaqus分析常见问题及解决方法(2):零主元和过约束
ABAQUS中Cohesive粘聚力模型的2种定义方式(附案例操作步骤)
仿真工作者必须知道的15款开源软件!
VIP会员
学习
福利任务
兑换礼品
下载APP
联系我们
微信客服
联系客服
人工服务时间为周一至周五的9:30-19:30
非工作时间请在微信客服留言
客服热线:
4000-969-010
邮箱:
service@fangzhenxiu.com
地址:
北京市朝阳区莱锦创意园CN08座
帮助与反馈
返回顶部