Abaqus圆盘模态计算方法对比研究

模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得,这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。

模态分析就求特征值和特征向量的问题,特征值就是要知道结构振动的一些基本振型对应的频率,在实际中,有时为了避开这这些基本频率,防止共振,有时要加强振动,看实际需要,基本自然频率可以给我们一个准则,可知道我们的结构变形是算快还是算慢,基本自然频率也可以代表结构整体的刚度:频率低表示结构的刚度很低(结构很柔软),相反的频率高表示结构的刚度很高(结构很坚硬)。

本案例分别采用lanczos法、Subspace法、AMS法对圆盘进行模态分析,并得到圆盘结构的各阶固有频率和阵型。在任何动态分析中都要定义材料的密度。分析步类型采用Linear perturbation(线性摄动分析步),选择Frequency 在DAT文件中可以查看各阶固有频率和有效质量。

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                                                            lanczos法模态分析

基于abaqus圆盘三种模态计算方法结果对比的图2

Subspace法模态分析



基于abaqus圆盘三种模态计算方法结果对比的图3

AMS法模态分析

通过上述动画结果可以看出lanczos法、Subspace法阵型及频率计算结果基本一致,AMS法与lanczos法、Subspace法分析结果的频率略有差别(可在dat文件中查看对比),阵型差别较大。通常情况我们选择lanczos法进行模态分析。当遇到一些报错的问题,可尝试由lanczos法切换为Subspace法。

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