模态参与因子和有效质量都是结构动力学中的重要概念,它们可以帮助我们理解结构振动特性以及质量分布对结构的影响,为结构设计和优化提供指导。
模态参与因子(Modal Participation Factors)是指结构模态向量和质量向量之间的关系。在结构动力学中,每个结构模态都对应着一种结构振型,而振型的振幅受到结构的质量分布影响。模态参与因子用于描述结构质量分布对各个模态的影响程度。
有效质量(Effective Mass)是指结构中的一个元素对结构整体动力响应的贡献。在结构振动中,结构的质量被分布在各个元素上,不同元素的质量对结构的振动特性有不同的影响。有效质量表示了一个元素对结构振动影响的相对程度。
模态参与因子与有效质量之间存在一定的关系。模态参与因子描述了质量分布对结构的各个模态影响的程度,而有效质量描述了单个元素对结构整体振动的贡献。通过对模态参与因子和有效质量的分析,可以了解结构振动特性中质量分布的影响,并进一步优化结构的设计和调整结构参数。
ANSYS进行模态分析时,软件会在输出结果中提供模态参与因子和有效质量等信息。
通过以下两种方法可以查看:
1)在结构树中选择Modal→Solution→Solution information,在右侧的Slover Output窗口中,一直往下滑动,可以找到模态参与因子和有效质量。
2)在工程文件目录中,打开solve.out文件(用记事本即可打开),可以看到同样的信息。
有时候,你吭哧吭哧算完了模态分析,突然发现找不到模态参与因子和有效质量等信息了,莫慌,软件可能是偷懒了,你可以通过设置指挥它老老实实干活。
在模态分析的分析设置(Analysis Setting)中,找到Analysis Data Management→Future Analysis,将该参数设置为:MSUP Analyses,再重新进行分析,即可看到模态参与因子与有效质量了。
在只有模态分析时,该参数默认为None,对于模型文件较小的分析,即便设置为None,软件还是会输出模态参与因子与有效质量等信息,但当模型规模较大,软件就会自动偷懒了,需要你手动设置该选项。
当模态分析后面连着其他后续分析时(比如随即响应分析、响应谱分析等),软件会自动设置输出模态参与因子和有效质量等信息。
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