Einrichten einer Modalfrequenzanalyse

Einführungsvideo (4:54)

Arbeitsablauf für eine Modalfrequenzanalyse

1. Öffnen oder erstellen Sie ein Modell.

   Wichtig: Die Erstellung partieller Modelle mithilfe von Symmetrie sollte vermieden werden, da bei dieser Methode die Ergebnisse auf symmetrische Schwingungsmodi beschränkt wären.

2. Greifen Sie auf den Arbeitsbereich Simulation zu.

3. Wählen Sie auf der Registerkarte Setup die Option Studie > Neue Simulationsstudie .

4. Legen Sie für den Studientyp die Option Modale Frequenzen fest.

5. Geben Sie die Anzahl der zu berechnenden Schwingungsmodi an.

   • Geben Sie den Frequenzbereich für die berechneten Modi an (optional). Modi außerhalb des angegebenen Bereichs werden vom Solver nicht ausgegeben, auch wenn die angegebene Anzahl der zu berechnenden Modi nicht erreicht wird.

6. Falls Sie vorhaben, eine Vorspannung für die Struktur zu verwenden, die sich auf die Schwingungsergebnisse auswirkt, aktivieren Sie die Option Geladene Modi berechnen im Dialogfeld Einstellungen der Studie.

7. Verwenden Sie optional die kontextabhängige Umgebung Vereinfachen, um simulationsspezifische Änderungen am Modell vorzunehmen, wobei das Produktionsmodell beibehalten wird:

   • Entfernen Sie nicht benötigte Elemente, die die Analyse nur verkomplizieren und keine hilfreichen Informationen bieten. Weitere Informationen finden Sie unter Modellvereinfachung (Geometrievereinfachung).
   • Teilen Sie Flächen, um Lasten oder Abhängigkeiten nur auf einen Teil einer größeren Fläche zu beschränken.

8. Wenden Sie Materialien an.

   • Simulationsmaterialien können sich von den Materialien unterscheiden, die im Arbeitsbereich Konstruktion definiert sind.

9. Sie können optional Abhängigkeiten anwenden.

   Anmerkung: Modalfrequenzanalysen zeichnen sich durch die einzigartige Eigenschaft aus, dass Sie eine Simulation erfolgreich ausführen können, auch wenn keine Abhängigkeiten auf das Modell angewendet werden. Auf ähnliche Weise können Sie ein Modell lösen, das nur teilweise mit Abhängigkeiten versehen ist. Im Allgemeinen sollten Sie das Modell auf eine Weise mit Abhängigkeiten versehen, die möglichst genau simuliert, wie die Struktur tatsächlich gestützt wird. Es gibt jedoch Situationen, in denen Sie die freien Schwingungsmodi und Eigenfrequenzen eines Bauteils oder einer Baugruppe ohne Abhängigkeiten benötigen. Bei Modellen ohne Abhängigkeiten treten sechs Starrkörper-Schwingungsmodi auf (drei Translations- und drei Drehmodi). Bei Starrkörpermodi erfolgt keine Verformung des Modells, nur Bewegung. Modi ab dem siebten Modus sind mit einer Verformung der Struktur verbunden. Für eine Struktur, die teilweise mit Abhängigkeiten versehen ist, gibt es weniger als sechs Starrkörpermodi. Es gibt natürlich keine Starrkörper-Schwingungsmodi für eine vollständig mit Abhängigkeiten versehene Struktur.

10. Sie können optional Lasten anwenden.

    • Jede Last, die dazu führt, dass ein Teil des Modells Zug oder Druck ausgesetzt wird, wirkt sich auf die Eigenfrequenzen aus.

    • Zug erhöht die Schwingungsfrequenzen, und Druckt senkt sie.

    • Punktmassen wirken sich auf die Schwingungsfrequenzen und Modusformen aus.

    • Reine Biegebelastungen wirken sich nicht auf die Ergebnisse aus.

      Wichtig: Achten Sie darauf, die Option Geladene Modi berechnen (Schritt 5) zu aktivieren, da die Lasten sonst vom Solver ignoriert werden. Diese Option ist für Punktmasse-Lasten nicht erforderlich.

11. Wenden Sie Kontaktbedingungen an.

    Wichtig: Für Modalanalysen sind nur die Kontakttypen Verklebt und Versatz verbunden zulässig. Wenn Teile der Struktur in Berührung kommen und sich wieder voneinander entfernen können oder wenn sie sich unabhängig voneinander bewegen können, sind die modalen Ergebnisse unbestimmt.

12. Es empfiehlt sich, das Netz zu generieren, obwohl das Modell automatisch mit einem Netz versehen wird, wenn Sie die Simulation lösen. Wenn Sie mit der Netzdarstellung nicht zufrieden sind, passen Sie die Größenparameter an, oder verfeinern Sie das Netz lokal. Wiederholen Sie diesen Schritt, bis Sie mit dem Netz zufrieden sind.

13. Lösen Sie die Simulation.

14. Prüfen Sie die modalen Ergebnisse:

    • Eigenfrequenzen
    • Modusformen
    • Masse-Beteiligungsfaktoren