模态分析与重力的关系

冰河世纪

把重力当作预应力来加上，在进行有预应力模态分析

kgp963

我想说一下模态分析的非线性问题，材料的非线性是的刚度矩阵K(也有可能是阻尼矩阵C)与时间有关。这时，固有频率和振型不在与时间无关。

niantansuxing

模态是结构固有特性，固有特性与结构的刚度有关，如果重力造成结构刚度变化很大，则所取模态应该根据变化后的刚度提取。重力本质是一个体积力外载荷，其计算过程会用到密度，和质量完全不是一个概念。什么情况下叫重力引起的刚度变化较大呢，考虑几何非线性，这时结构刚度矩阵与节点位置有关，当节点变动很大时，刚度矩阵自然变化就大了，材料点的D阵如果受屈服等影响时也会变化（属于材料非线性造成的刚度变化）。一般情况下，重力还不至于使得施加重力后的结构刚度相对于初始刚度变化很大，所以提取基于初始刚度的模态是有参考价值的。

nebel

把重力当作预应力来加上，在进行有预应力模态分析
冰河世纪 发表于 2010-3-18 21:36

首先，我认为重力和预应力是不同的。

对于简单的系统的模态分析，重力通常只是影响物体的平衡位置，让我们考虑最简单的单自由度系统的自由振动，比如一根弹簧悬挂一个重物m，考虑重力和不考虑重力的影响只是会改变重物的平衡位置，对重物的自由振动的频率没有影响。

预应力，举个简单例子，两端固定的梁，由于加热膨胀，但是梁两端固定，必然会在梁中产生预应力，这时候进行梁的自由振动模态分析，由于存在预应力引起的刚度贡献，会导致加热后的梁与没考虑热的梁特征频率分布不同，基频会降低（忘了，如果有误请纠正）。

2楼提到的重力作用在弦上，可以认为是重力导致了预应力，引起额外的刚度，会导致基频率提高

辟尘

外力对模态还是有作用的吧。在轴承模态分析中，轴承对转子的支撑对其临界频率影响很大。

nebel

25# 辟尘
我想你提到的外力对模态的作用本质上是结构边界条件的变化。
是不是可以这样理解，请你指正
1，我们考虑模态分析，指考虑自由振动，没有外力（指周期性作用，随时间变化的外力）
2，以轴承模态分析为例，自由振动方程是一个微分方程，轴承的支撑显然改变边界条件，这也会对微分方程的解产生影响，一般而言，自由振动微分方程求解，需要边界条件（空间）和初始条件（时间），进而确定所有特征频率和模态。
3，是否如此理解，当外力（可能以约束形式存在，因为在约束处存在约束反力）改变结构刚度时候就会影响模态分析结果，否则没有影响。
不知道说的对不对?

pearce

受教了，模态分析作为了解结构动力学特性的第一个重要环节，在很多人看来就是简单的算一下就完了，其实不然，非常好的学习。

南山小松鼠

zsq-w 发表于 2009-10-7 11:54
算模态，你在property步已经设定了密度。aba自动用密度算质量，不需要你重新施加重力了。 ...

可是重力方向aba是怎么确定的,是默认的某个方向吗

mind1991

模态分析与重力无关！

Hi@田野

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