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7.4 剩余模态
当激励频率ω为0时,式(7-2)退化为一个静力学方程。
也就是说,如果激励频率接近零或者相比系统的最低阶固有频率,小得多,那么频响的幅值近似等于静力分析的位移解。这一概念的进一步推广引出了剩余模态的概念,它指的是采用静力学等效的方法计算结构的高频响应,等效的静变形即剩余模态RESVEC。
在动力学分析中,除使用模态截断计算结构的低频模态响应以外,还进一步使用剩余模态计人高频模态响应的贡献。此时物理空间坐标“(s)的模态展开式为
式中,前I阶低频模态4,由模态分析进行计算,RESVEC表示高频部分的动力学响应。剩余模态在OptiStruct模态法动力学分析中是默认启用的。它有效地弥补了模态截断导致的数值误差。在分析工况中可设置RESVEC(type,damping,visc_inc,visc_exc)=option 来进行更多的剩余模态细节选项调整:当RESVEC的类型为 APPLOD时,由式(7-7)仅生成一个剩余模态向量:当RESVEC的类型为UNITLOD时,将在/0)的每一个非零自由度上独立生成一个剩余模态向量。
7.5阻尼类型及频变参数
在支持的阻尼类型方面,频响分析与瞬态分析是相同的。
在直接法频响分析中可叠加使用的阻尼类型包括单元黏性阻尼、单元结构阻尼、比例阻尼、全局结构阻尼。
在模态法频响分析中可叠加使用的阻尼类型包括单元黏性阻尼、单元结构阻尼、比例阻尼、全局结构阻尼以及SDAMPING阻尼。
式(7-8)和式(79)中的各个参数含义如下
C:总阻尼矩阵;K:总刚度矩阵;k:单元刚度矩阵;C:黏性阻尼单元与B2GG输人阻
尼;~项为()在模态空间中的表述;diag(26;W)为SDAMPING 阻尼,为对角矩阵。
la;和a::定义比例阻尼矩阵,通过PARAM、ALPHA1及PARAM、ALPHA2定义。
lG:定义整体结构阻尼系数,通过PARAM,G定义,不需要PARAM、W4。
lg.:定义单元/材料级的结构阻尼,通过 MAT;卡片中的 GE定义。06:a频响分析中的质量M、阻尼C和C;、刚度矩阵K和,、材料阻尼系数8.都是允许频率发生变化的。结构的频变特性主要通过两种方式进行:一是通过材料卡片MATF1、MAMATF3、MATF8、MATF9、MATFI0可以对各向同性或各向异性的所有材料参数赋予频变特性,是通用的弹簧-阻尼-质量单元CBUSH,通过PBUSHT属性设置频变的刚度、阻尼和质量特性
本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》,版权归原作者所有,如有侵犯您的权益,请及时联系我们,我们将立即删除。
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