模態計算方法

❶ 什麼是模態分析，步驟是怎樣的

模態是結構的固有振動特性，每一個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。這些模態參數可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態分析。這個分析過程如果是由有限元計算的方法取得的，則稱為計算模態分析；如果通過試驗將採集的系統輸入與輸出信號經過參數識別獲得模態參數，稱為試驗模態分析。通常，模態分析都是指試驗模態分析。振動模態是彈性結構的固有的、整體的特性。如果通過模態分析方法搞清楚了結構物在某一易受影響的頻率范圍內各階主要模態的特性，就可能預言結構在此頻段內在外部或內部各種振源作用下實際振動響應。因此，模態分析是結構動態設計及設備的故障診斷的重要方法。
近十多年來，由於計算機技術、FFT分析儀、高速數據採集系統以及振動感測器、激勵器等技術的發展，試驗模態分析得到了很快的發展，受到了機械、電力、建築、水利、航空、航天等許多產業部門的高度重視。已有多種檔次、各種原理的模態分析硬體與軟體問世。在各種各樣的模態分析方法中，大致均可分為四個基本過程：
（1）動態數據的採集及頻響函數或脈沖響應函數分析
1）激勵方法。試驗模態分析是人為地對結構物施加一定動態激勵，採集各點的振動響應信號及激振力信號，根據力及響應信號，用各種參數識別方法獲取模態參數。激勵方法不同，相應識別方法也不同。目前主要由單輸入單輸出（SISO）、單輸入多輸出（SIMO）多輸入多輸出（MIMO）三種方法。以輸入力的信號特徵還可分為正弦慢掃描、正弦快掃描、穩態隨機（包括白雜訊、寬頻雜訊或偽隨機）、瞬態激勵（包括隨機脈沖激勵）等。
2）數據採集。SISO方法要求同時高速採集輸入與輸出兩個點的信號，用不斷移動激勵點位置或響應點位置的辦法取得振形數據。SIMO及MIMO的方法則要求大量通道數據的高速並行採集，因此要求大量的振動測量感測器或激振器，試驗成本較高。
3）時域或頻域信號處理。例如譜分析、傳遞函數估計、脈沖響應測量以及濾波、相關分析等。
（2）建立結構數學模型根據已知條件，建立一種描述結構狀態及特性的模型，作為計算及識別參數依據。目前一般假定系統為線性的。由於採用的識別方法不同，也分為頻域建模和時域建模。根據阻尼特性及頻率耦合程度分為實模態或復模態模型等。
（3）參數識別按識別域的不同可分為頻域法、時域法和混合域法，後者是指在時域識別復特徵值，再回到頻域中識別振型，激勵方式不同（SISO、SIMO、MIMO），相應的參數識別方法也不盡相同。並非越復雜的方法識別的結果越可靠。 對於目前能夠進行的大多數不是十分復雜的結構，只要取得了可靠的頻響數據，即使用較簡單的識別方法也可能獲得良好的模態參數；反之，即使用最復雜的數學模型、最高級的擬合方法，如果頻響測量數據不可靠，則識別的結果一定不會理想。
（4）振形動畫參數識別的結果得到了結構的模態參數模型，即一組固有頻率、模態阻尼以及相應各階模態的振形。由於結構復雜，由許多自由度組成的振形也相當復雜，必須採用動畫的方法，將放大了的振形疊加到原始的幾何形狀上。
以上四個步驟是模態試驗及分析的主要過程。而支持這個過程的除了激振拾振裝置、雙通道FFT分析儀、台式或攜帶型計算機等硬體外，還要有一個完善的模態分析軟體包。通用的模態分析軟體包必須適合各種結構物的幾何物征，設置多種坐標系，劃分多個子結構，具有多種擬合方法，並能將結構的模態振動在屏幕上三維實時動畫顯示。

❷ 什麼是模態分析

模態分析是研究結構動力特性一種近代方法，是系統辨別方法在工程振動領域中的應用。

模態是機械結構的固有振動特性，每一個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。這些模態參數可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態分析。這個分析過程如果是由有限元計算的方法取得的，則稱為計算模態分析；如果通過試驗將採集的系統輸入與輸出信號經過參數識別獲得模態參數，稱為試驗模態分析。通常，模態分析都是指試驗模態分析。

模態分析的經典定義：將線性定常系統振動微分方程組中的物理坐標變換為模態坐標，使方程組解耦，成為一組以模態坐標及模態參數描述的獨立方程，以便求出系統的模態參數。坐標變換的變換矩陣為模態矩陣，其每列為模態振型。

(2)模態計算方法擴展閱讀：

模態分析技術的應用可歸結為以下幾個方面：

1、評價現有結構系統的動態特性；

2、在新產品設計中進行結構動態特性的預估和優化設計；

3、診斷及預報結構系統的故障；

4、控制結構的輻射雜訊；

5、識別結構系統的載荷。

❸ Ansys怎麼考慮阻尼進行模態計算！

兩種阻尼模態方法的說明：
Damped method

The damped method is used for problems where damping cannot be ignored, such as bearing problems.

QR Damped method

The QR damped method is faster and achieves better calculation efficiency than the damped method. It uses the reced modal damped matrix to calculate complex damped frequencies in modal coordinates.
包括了阻尼不一定結果就不一樣了，要看阻尼的設置了

包括了阻尼後結果沒有計算出來，第一要看你去掉阻尼後能計算出頻率嗎？然後還有阻尼計算是要設置正確！

❹ 模態分析中幾階幾階具體的含義是什麼

每個物體都有自己的共振頻率，而且還有不止一個共振頻率。可能十幾Hz的時候會發生共振，幾百Hz的時候又會發生共振。如果進行模態分析，就是說把這個物體的共振頻率都找出來。如果把這些共振頻率都按照頻率值從小到大排，就是「階」。比如說最小的共振頻率就是一階。

模態分析是研究結構動力特性一種方法，一般應用在工程振動領域。其中，模態是指機械結構的固有振動特性，每一個模態都有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。分析這些模態參數的過程稱為模態分析。按計算方法，模態分析可分為計算模態分析和試驗模態分析。

由有限元計算的方法取得——計算模態分析；每一階次對應一個模態，每個階次都有自己特定的頻率、阻尼、模態參數。

通過試驗將採集的系統輸入與輸出信號經過參數識別獲得——試驗模態分析。

通常，模態分析都是指試驗模態分析。

(4)模態計算方法擴展閱讀：

模態分析的最終目標是識別出系統的模態參數，為結構系統的振動特性分析、振動故障診斷和預報以及結構動力特性的優化設計提供依據。

模態分析技術的應用可歸結為以下幾個方面：

1) 評價現有結構系統的動態特性；

2) 在新產品設計中進行結構動態特性的預估和優化設計；

3) 診斷及預報結構系統的故障；

4) 控制結構的輻射雜訊；

5) 識別結構系統的載荷。

按照模態參數（主要指模態頻率及模態向量）是實數還是復數，模態可以分為實模態和復模態。對於無阻尼或比例阻尼振動系統，其各點的振動相位差為零或180度，其模態系數是實數，此時為實模態；對於非比例阻尼振動系統，各點除了振幅不同外相位差也不一定為零或180度，這樣模態系數就是復數，即形成復模態。

有限元分析：

1）利用有限元分析模型確定模態試驗的測量點、激勵點、支持點（懸掛點），參照計算振型對測試模態參數進行辯識命名，尤其是對於復雜結構很重要。

2）利用試驗結果對有限元分析模型進行修改，以達到行業標准或國家標准要求。

3）利用有限元模型對試驗條件所產生的誤差進行模擬分析，如邊界條件模擬、附加質量、附加剛度所帶來的誤差及其消除。

4）兩套模型頻譜一致性和振型相關性分析。

5）利用有限元模型模擬分析解決實驗中出現的問題！

❺ 如何計算自由模態

想想唄

❻ 模態計算用什麼軟體做

華天海峰是ZAERO軟體的獨代，在這里可以進行多項計算與數據分析，滿足各種數據需求

❼ 計算模態分析與試驗模態分析各有什麼特點

計算模態可以在製造之前去做 提前發現問題 並且可以得到詳細的振動信息 實驗模態一般需要製造出產品 成本 時間上比較多 作為一種驗證性手段了 另外實驗存在感測器 信號處理 通道數等問題 比較復雜 計算的話想對簡單 但是計算模態高階精度稍差 另外為了獲得較好的高階精度 需要劃分較多的網格數量 計算量很大 一般計算模態不考慮結構的非線性行為 比較簡化 實驗就能都考慮了

❽ 模態質量剛度阻尼怎麼計算

Ansys 目前還沒有這些功能,無法計算出模態阻尼.只有阻尼法要求輸入設置阻尼的,我沒見過能算出出阻尼並輸出的.這個功能在模態實驗中很容易實現,計算方法很多關於模態的書籍均有介紹.

❾ 模態分析是什麼，怎麼做

模態分析是研究結構動力特性一種近代方法，是系統辨別方法在工程振動領域中的應用。模態是機械結構的固有振動特性，每一個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。這些模態參數可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態分析。這個分析過程如果是由有限元計算的方法取得的，則稱為計算模態分析；如果通過試驗將採集的系統輸入與輸出信號經過參數識別獲得模態參數，稱為試驗模態分析。如果通過模態分析方法搞清楚了結構物在某一易受影響的頻率范圍內各階主要模態的特性，就可能預言結構在此頻段內在外部或內部各種振源作用下實際振動響應。因此，模態分析是結構動態設計及設備的故障診斷的重要方法。
模態分析方法的經典定義是：利用系統固有模態的正交性，以系統的各階模態向量所組成的模態矩陣作為變換矩陣，對通常選取的物理坐標進行線性變換，使得振動系統以模態坐標和模態參數所描述的、互相耦合的運動方程組，能夠變為一組彼此獨立的方程（每個獨立方程只含一個獨立的模態坐標。
其中計算模態分析是由ansys有限元軟體分析得到的，而實驗模態分析是由做實驗，然後用相關分析軟體分析得到。

❿ 什麼是模態分析

模態分析是研究結構動力特性一種近代方法，是系統辨別方法在工程振動領域中的應用。模態是機械結構的固有振動特性，每一個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。這些模態參數可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態分析。這個分析過程如果是由有限元計算的方法取得的，則稱為計算模態分析；如果通過試驗將採集的系統輸入與輸出信號經過參數識別獲得模態參數，稱為試驗模態分析。通常，模態分析都是指試驗模態分析。