设置模态频率分析

注意:本部分仅介绍模态频率分析所特有的步骤和功能(载荷、约束和选项)。

概述视频 (4:54)

注意:若要了解详细信息,请尝试完成教程

模态频率分析的工作流

  1. 打开或创建模型。

    重要信息:避免使用对称部分建模,因为该方法会将结果限制为仅对称的振动模式。
  2. 访问“仿真”工作空间。

  3. “设置”选项卡中,选择“分析”>“新建仿真分析”新建仿真分析图标

  4. “分析类型”设置为“模态频率”

  5. 指定要计算的振动模式数量。

    • (可选)指定计算模式的“频率范围”。指定范围以外的模式不是求解器的输出,即使要计算的指定数量的模式尚不满足要求,也是如此。
  6. 如果您计划在结构上预加载荷以此影响振动结果,请激活分析“设置”对话框中的“计算预载模式”选项。

  7. (可选)使用“简化”上下文环境对模型进行特定于仿真的更改,同时保留生产模型:

    • 删除只能使分析复杂化的不必要特征,而不提供有用的信息。请参见模型简化(特征清除)
    • 分割面以将载荷或约束仅限制在更大面的一部分上。
  8. 应用材料。

    • 仿真材料可能不同于在“设计”工作空间中定义的材料。
  9. (可选)应用约束

    注意:模态频率分析具有一个独特特性,在于您可以在不对模型应用任何约束的情况下成功运行仿真。同样,您可以对仅部分约束的模型求解。通常,您应该将模型约束为尽可能接近地模拟结构实际上支撑的方式。但是,在某些情况下,您需要了解未约束零件或部件的自由振动模式和固有频率。对于完全未受约束的模型,会发生六种刚体振动模式(三种平动模式和三种转动模式)。处于刚体模式的模型不会变形,只会移动。第七种和后续模式涉及结构的变形。对于部分受约束的结构,刚体模式少于六种。当然,完全受约束的结构没有刚体振动模式。
  10. (可选)应用载荷

    • 任何导致模型某部分拉伸或压缩的载荷均影响固有频率。
    • 拉伸会增加振动频率,而压缩会降低振动频率。
    • 点质量会影响振动频率和振型。
    • 纯弯曲载荷不影响结果。
    重要信息:确保激活“计算预载模式”选项(第 5 步),否则求解器将会忽略载荷。但是,对于点质量载荷,不需要此选项。
  11. 应用接触条件。

    重要信息:对于模态分析,仅允许应用粘合接触和偏移粘合接触。当结构的零件可以开始和中断接触或者相对于彼此自由地滑动时,模态结果将变得不确定。
  12. 生成网格是一个不错的主意,不过,在您对仿真进行求解时,会自动为模型生成网格。如果您对网格外观不满意,请调整尺寸参数或应用本地优化。重复该步骤,直到您对网格满意为止。

  13. 对仿真求解

  14. 查看模态结果

    • 固有频率
    • 模式形状
    • 质量参与系数