最近本号开展《结构动力学仿真分析》系统学习直播培训。在讲解模态仿真分析的时候,有部分学员在直播互动中提问复模态分析。
提问题的学员可以思考,自己为什么提这个问题?
1)因为这个问题很重要?为什么重要?
2)因为对这个问题好奇?为什么好奇?
说个题外话,基础理论和基础分析能力尚未掌握扎实,不具备解决经典振动问题的能力。这种情况下,笔者不赞成学员过度关注更复杂的理论。把复杂概念和理论挂在嘴边,用于炫耀和满足自己的虚荣心,好高骛远,恐怕难以成为一个优秀的工程师。
如果学员真的愿意沉下心来研究问题,就会发现,实模态分析才是主流。在ANSYS中,模态分析支持的阻尼类型如下。
恒定结构阻尼系数,也称为结构阻尼比,是刚度矩阵的一个系数,所以该阻尼下属于实模态分析。刚度系数与质量系数属于比例阻尼,所以该阻尼下也属于实模态分析。
必须注意,不是有阻尼就是复模态分析。并且就ANSYS来说,支持的阻尼类型都属于实模态分析。
实际结构都是有阻尼的多自由度系统。实际结构的阻尼也都是不均布的。实际结构的振动应该从复模态研究。
无阻尼模态分析属于实模态分析。
粘性比例阻尼模态分析属于实模态分析。
结构比例阻尼模态分析属于实模态分析。
一般粘性阻尼,复模态分析。
一般结构阻尼,复模态分析。
不论从网上还是公开出版的书籍,最常见的复模态分析案例就是摩擦啸叫。
笔者注释:
1)严格来说,复模态分析是指模态向量是复向量,并非模态特征值是复数;
2)质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵是对称矩阵,也可能是复模态分析;