apprent 发表于 2008-3-3 11:44:20

Patran的“自由模态”和“Automatic Constraint”怎么理解?

翻了翻手边的资料,大部分做模态分析的例子中都是手动加了一些约束的。
而从师兄们那里得来的经验,在patran/nastran计算“自由模态”时,可以不加任何约束。
试了一下,的确如此。
但是在mentat/marc中,不加约束(边界条件)提交计算模态时,会提示2004退出。(marc的exit number 2004一般的含义就是模型中约束不足,有刚体位移)
于是怀疑patran/nastran的所谓“自由模态”是否真的是不加约束的呢?因为在Solution Parameters中发现了“Automatic Constraint”这个复选项,而且默认是选中的。
然后又试了一下,不选这个“Automatic Constraint”提交计算,结果却又和选中时是一样的。


一个轴类零件,“自由模态”算出来(从第七阶开始)一阶二阶同为弯振,频率300,三阶为扭振,频率500多。
而手动加上模拟其实际的支承边界条件计算模态,一阶为扭振,频率为170,二阶三阶为弯振,频率700多。

这个结果是不是应该这样理解——
在patran/nastran中计算模态,如果没有手动加边界条件,那么不论是否选中“Automatic Constraint”,其实都是加了“自动约束”的,估计是patran/nastran按某种规则自动设置的一些边界条件;
而在手动加了边界条件后,不论是否选中“Automatic Constraint”,都只是按手动施加的边界条件进行计算。
在我上面列出的这个例子中,patran/nastran自动设置的边界条件(比起我手动添加的边界条件)有点“过”了,反而增加了结构的刚度,所以导致频率值更高。



是否应该这样理解呢?
模态计算是不是必须有边界条件才能进行?

[ 本帖最后由 apprent 于 2008-3-3 11:45 编辑 ]

pengweicai 发表于 2008-3-3 13:54:00

自由模态就是没有施加任何约束的。
Automatic Constraint 似乎和 约束(边界条件)关系不大。

但不知道具体含义。

apprent 发表于 2008-3-3 14:33:49

那么,相对“自由模态”,我加了约束后计算出的一阶模态反而更低是否正常呢?

pengweicai 发表于 2008-3-3 14:56:11

这个不好说吧。 毕竟对应的模态振型不一样啊。
但我可以肯定   自由模态 是没有施加任何约束的。

九溪十八湾 发表于 2008-3-4 13:16:07

“Automatic Constraint”怎么理解?——我也一直不懂,有请高手。

pengweicai 发表于 2008-3-9 16:55:35

这个不是给结构施加边界条件的。
它的作用是这样的:
如果那个单元在某个方向上的刚度 为零,这个时候就是 Automatic Constraint,避免刚度为零的情况出现,因为刚度为零的话,会导致无法计算。不过一般不会出现这种情况。

apprent 发表于 2008-3-9 22:53:57

谢谢pengweicai版主的关注和解答。   也就是说这个“Automatic Constraint”跟边界条件是没有关系的。

还有个问题,就是我们用patran/nastran算这个“自由模态”的意义何在呢?或者说意义大不大呢?毕竟我们分析的对象更应该是加了约束的“结构”,而不是一个没有任何约束悬浮着的零件。对于不同的零部件,加上不同的约束,结构的刚度不同,因而有不同的振型和频率。而且从试算的结果来看,并非是不加约束的“自由模态”的频率是最低的,往往加上某些约束后,结构的频率反而更低了。由此看来,这个“自由模态”是不是没有太大的意义呢……

在patran里面,用来做频率提取的分析类型叫做“normal modes”,而在Mentat里面,loadcase type中叫做“dynamic modal”的分析类型是用来提取频率的。而且,在mentat里面似乎不加边界条件的话是不能进行dynamic modal计算的,会2004退出……

或许我应该去看看系统动力学的书补习一下……

pengweicai 发表于 2008-3-10 10:30:12

“自由模态”的意义可以看看这个帖子
http://www.simwe.com/forum/archiver/tid-812481.html

will0932 发表于 2008-3-12 21:40:02

求自由模态就是看模型的固有频率
这个算出来的是模型自身的特性
没有办法更改

在以后的应用中,外界激励的频率如果与固有频率相近或者相等
就容易产生共振
所以外加的激励要尽量避开固有频率

至于外加激励产生什么样的振动,与固有频率是没有关系的

junzifei 发表于 2008-3-27 21:23:29

如果实际结构中有约束的话,为避免共振考虑避开的应该是约束模态频率吧?
那么计算自由模态还有意义吗?

[ 本帖最后由 junzifei 于 2008-3-27 21:29 编辑 ]

不折腾 发表于 2013-5-18 09:39:17

junzifei 发表于 2008-3-27 21:23 static/image/common/back.gif
如果实际结构中有约束的话,为避免共振考虑避开的应该是约束模态频率吧?
那么计算自由模态还有意义吗?


我在做毕业设计,也在为这事犯难呢

szcdavid 发表于 2013-5-26 08:06:09

模态:包含频率和振型两个要素,这两个都是和约束条件相关的,是物体的固有属性,
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