悬臂梁模态分析时，solution information里的信息

truthhz@163.com

不知道大家做用workbench 做模态分析时，会否去查看solution information里的信息。
目前，我对一端固定，另一端自由的悬臂梁进行模态分析，摘录了部分solution information里的部分信息如下所示，还请大家交流下，这具体是什么意思？？？

***** PARTICIPATION FACTOR CALCULATION *****  X  DIRECTION
                                                                                  CUMULATIVE     RATIO EFF.MASS
  MODE   FREQUENCY       PERIOD      PARTIC.FACTOR     RATIO    EFFECTIVE MASS   MASS FRACTION   TO TOTAL MASS

    1     175.458       0.56994E-02   0.70136E-01    1.000000    0.491900E-02    0.648436        0.316203   
    2     347.483       0.28778E-02  -0.94805E-02    0.135174    0.898802E-04    0.660285        0.577769E-02
    3     499.906       0.20004E-02  -0.50633E-02    0.072193    0.256369E-04    0.663664        0.164799E-02
    4     674.678       0.14822E-02  -0.50311E-01    0.717344    0.253123E-02    0.997338        0.162713   
    5     1017.65       0.98265E-03  -0.44017E-02    0.062760    0.193752E-04    0.999892        0.124548E-02
    6     1385.66       0.72168E-03  -0.90446E-03    0.012896    0.818041E-06     1.00000        0.525853E-04
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
   sum                                                           0.758594E-02                    0.487640   
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truthhz@163.com

跪求模态高手和大侠，参与讨论下，谢谢

truthhz@163.com

拉布索斯斑竹你在哪啊

xidian104

      你好！
    （1）MODE FREQUENCY 模态频率
    （2）PERIOD         周期，频率的倒数。
    （3）PARTIC.FACTOR  振型参与系数。对于一个n维体系，任何一个n维向量可表示为该体系特征向量（振型向量）的线性组合，其组合系数就叫振型参与系数。{F}＝Σγi{Ui}
γi就是振型参与系数。如果振型向量是质量归一的，即{Uit}[M]{Ui}=1，这里{Uit}表示｛Ui}的转置，则γi＝{Uit}[M]{F}，模态分析时 {F}是每个结点分别在3个坐标方向及3个转角方向取单位位移得到的，因此模态分析的振型参与系数只具有参考意义，谱分析中的振型参与系数才具有实际的意义。
    （4）RATIO          振型参与系数与一阶振型参与系数之比。
    （5）EFFECTIVE MASS 等效质量。等效质量的计算公式是 Me={Ft}[M]{F}这里是指γi{Ui}产生的等效质量，即即用于该阶频率振动的质量，容易推出它就等于振型参与系数的平方。对应转角位移的等效质量是等效惯性矩。
    （6）CUMULATIVE MASS FACTION 累计质量分数，从第一阶到该阶等效质量的和对总的等效质量的比。（以抽出的模态数为准）这个数可以用来判断抽出的模态数够不够。
    （7）RATIO EFF.MASS TO TOTAL MASS 等效质量与总质量的比。

truthhz@163.com

xidian104 发表于 2012-4-6 13:52
你好！
    （1）MODE FREQUENCY 模态频率
    （2）PERIOD         周期，频率的倒数。

非常感谢，看了你的解答，还有一些问题比较迷茫：
1、为何振型参与系数partic.factor还可以是个负数。
2、从所提取的六阶模态是否可看出，这六阶模态对X方向平动的参与都很低？
3、RATIO的大小体现了什么
4、这些值到底哪个才真正有指导作用？

感谢赐教！！！

xidian104

truthhz@163.com 发表于 2012-4-6 14:21
非常感谢，看了你的解答，还有一些问题比较迷茫：
1、为何振型参与系数partic.factor还可以是个负数。
2 ...

1.有限元计算结果的PARTIC.FACTOR确实是振型参与系数，其结果出现负数也是正确的；
  理论计算方法过程当中对振型进行了归一化，命第一个自由度的位移为1；而有限元计算结果的振型，或者说位移，是一个相对值，没有归一化，如果对其进行手算归一化可以得到和理论计算方法相同的振型参与系数结果。
2.从所提取的六阶模态是否可看出，这六阶模态对X方向平动的参与低不低，要查看别的方向的值，比较一下绝对值就行了。
3.RATIO是振型参与系数与一阶振型参与系数之比,是一个相对值。比如你的第二阶系数比率0.135174=abs(-0.94805E-02/0.70136E-01)。
4.个人认为RATIO是比较有意义的值。其他的值也是可以参考的。

313319402

学习一下，好强大

truthhz@163.com

xidian104 发表于 2012-4-6 17:49
1.有限元计算结果的PARTIC.FACTOR确实是振型参与系数，其结果出现负数也是正确的；
  理论计算方法过程当 ...

你好，高手，感谢您的答复。你说到
1、ratio是振型参与系数与一阶振型参与系数之比，后来我查看Y方向平台的这些参数后，发现ratio值并未符合你说的那一关系啊？如下所示。
2、若是查看各阶模态振型发现，该悬臂梁的一阶振型是沿垂直于轴向的摆动，二阶振型是该悬臂梁的扭转。那是否表明，该悬臂梁刚度最薄弱的方向是垂直于轴向的那个方向？设计当中应该首先加强该方向的刚度？

谢谢。


          ***** PARTICIPATION FACTOR CALCULATION *****  Y  DIRECTION
                                                                                  CUMULATIVE     RATIO EFF.MASS
  MODE   FREQUENCY       PERIOD      PARTIC.FACTOR     RATIO    EFFECTIVE MASS   MASS FRACTION   TO TOTAL MASS

    1     175.458       0.56994E-02   0.12232E-01    0.181697    0.149616E-03    0.183416E-01    0.961761E-02
    2     347.483       0.28778E-02   0.67320E-01    1.000000    0.453193E-02    0.573918        0.291322   
    3     499.906       0.20004E-02   0.29688E-01    0.440997    0.881364E-03    0.681966        0.566559E-01
    4     674.678       0.14822E-02  -0.53803E-02    0.079922    0.289480E-04    0.685515        0.186084E-02
    5     1017.65       0.98265E-03   0.31260E-01    0.464350    0.977181E-03    0.805309        0.628152E-01
    6     1385.66       0.72168E-03   0.39851E-01    0.591971    0.158813E-02     1.00000        0.102088   
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   sum                                                           0.815717E-02                    0.524360   
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