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如图1所示,给出了某个零件的模态变形云图,图中的最大变形为2.57m,这个变形不是该零件的真实变形,而是它的相对变形,这个结论,大家应该都很熟悉,但是今天和大家讨论的问题就是,这个值为什么是相对值?
图1 某零件的模态变形云图
解释这个疑问还是需要从模态有限元计算的基本理论出发,模态计算的相关理论知识,大家可以参见我之前的文章:
ANSYS模态计算原理详解;
本文中,直接使用其结论:
对于无阻尼模态计算:
再利用模态的另一个假设条件:结构是线性的,即具有恒定的总体质量矩阵和总体刚度矩阵,则可以得到方程的变形通解为:
大家注意,上述通解的中的{fai}i,该值即为某阶模态的振型向量,该值在模态计算中,是无法确定其绝对值的,为了完成计算中获取具体数值,需要将某个节点值作为基本参考量,然后其他位置的量是它的相对量,因此该值为一个相对值,这个相对值有两种:
1)基于质量矩阵进行归一化输出
2)基于单位矩阵进行归一化输出
ANSYS Workbench平台中模态模块的默认输出为基于质量矩阵归一化输出,那为什么程序默认是基于质量矩阵归一化输出,请大家持续关注公众号,后期择机与大家分享,此外欢迎关注由我主讲的ANSYS培训,2021年3月份的培训计划如下,如果有意了解,可以在公众号留言,谢谢。