自由模态的前6阶固有频率怎么不为零？

7月前浏览13339

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了自由模态分析的概念，以及刚体模态和弹性模态的区别。在计算过程中，出现了固有频率不为零的刚体模态，通过分析发现，这是由于接触刚度导致的计算误差。通过调整接触算法为MPC，消除了该误差，并得到了正确的模态固有频率计算结果。

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。

图轴-盘装配体模型

基于模态计算模块，计算得到以下结果：

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：

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：

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

图接触设置细节面板

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：2020-07-20

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2条评论

破后而立

3年前

“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。”原来如此

只是个普通职员

4年前

厉害