结构动力学学习

模态分析，

对于大部分的阻尼比可以忽略

但是对于轴承转子（润滑脂等的阻尼）

M（密度组成）a+阻尼Cv+刚度（弹性模量组成） Ks=F(合外力）

一，模态分析

模态分析，结构振动特性，固有频率，振型。共振。也是其他结构动力学分析的基础。装配体会有误差，采用试验和数值仿真的结合。   

二  ，动力学求解方程

MA +CV+KU=F

自由（不受外载）不支持力只支持位移，位移改变刚度矩阵的维数。忽略阻尼

即  MA+KU=0(为了简化计算)

线性结构，刚度矩阵和质量矩阵为常数阵。 

二价常微分方程。

特征根  特征向量。

没有约束，会产生刚体位移，前六阶固有频率基本为零。

三，优化振动

调整质量 ，（换材料不建议）一般改动刚度矩阵（换约束）即连接状况。

如果想控制某一方向的振动特性，可以采用增强刚度。

四，模态分析理论

模态分析简介

模态分析用于确定机械部件的振动特性，即结构的固有频率和振型，它们是结构承受动态载荷设计中的重要参数。模态分析是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必须的前期分析过程。

无阻尼线性结构自由振动的控制方程，材料的质量矩阵和刚度矩阵都是常数阵（密度，弹性模量，泊松比），阻尼和载荷为0.

对于连续体结构来说，具体有无数个振型，增减连接点会大幅的改变固有频率和振型。在某一方向增加刚度，那摩其变形就减小。

结构动力学 模态分析

确定机械部件的振动特性  结构的固有频率和振形

瞬态动力学分析 谐响应分析和谱分析 模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分

ansys 的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析

结构动力学分析

质量*加速度+阻尼*速度+刚度矩阵*位移

=外载

无阻尼线性结构自由振动的控制方程

一根杆无限个

位移约束 影响 k矩阵的

抑制某一方向的振动，增加其刚度，变形减小

频率增加-刚度增加-变形量小

频率为0 则结构可产生刚体运动

动态载荷

模态计算不支持力载荷    只支持位移越苏

位移改变刚度矩阵的位移

杆有无限个固有频率   

结构动力学特性研究：

1.莫模态分析：用于确定结构的振动特性（动力学特性，即结构的固有频率和振形，他们是承受动态载荷设计中的重要参数），避免共振！——外部激励等于或者接近了该振动方向上的结构固有频率。共振——振动幅度大，噪声大，对机构损伤很大。

模态计算是动力学计算很关键的点：

装配体结构的模态计算可能与实际结构的模态有差异（这是目前的瓶颈）：对于单件的模态计算都没问题！（很成熟了）。

不同的位移约束会得到不同的固有频率和振型。

改变动力学特性：只有改变刚度和质量（不建议换材料）。建议改变刚度：改变位移约束（增加不同部件之间与主体的连接位置、连接点就可以大幅改变固有频率和振幅）。

抑制某一方向上的震动—增加刚度—变形减小。

如果计算出某一阶固有频率是0，说明刚体没有被固定住，有刚体位移。

模态分析：

固有频率和振型

动态载荷，

主要用于防止共振

模态分析属于 线性自由振动

位移约束 无载荷

位移约束减少自由度（无约束节点X自由度数），改变总刚K的维数，不同的位移约束得到不同的固有频率和振型

改变固有频率和振型：刚度矩阵和质量矩阵

质量：改变材料

刚度矩阵：改变位移约束的类型，如改变安装孔的个数；改变刚度

固有频率出现为零时，发生刚体位移