【48812】模态相关性剖析

2024-09-02 合作案例


  模态相关性剖析一般包括两大方面内容:模型匹配(可称为模型的相关性剖析)、模态振型的相关性剖析(简称为模态相关性剖析)。此外,为满意模型批改中频响函数活络剖析的需求,还包括频响函数相关性剖析。其间:

  (1)模型匹配是指通过旋转、缩放等坐标改换办法,将测验几许模型和有限元网格模型进行模型对齐,通过最小二乘、几许拓扑等算法在有限元网格的模型中搜索与测点接近的极点编号和坐标;

  (2)模态相关性剖析是指在模型匹配的基础上,通过核算测验-有限元剖析的模态振型之间的模态振型相关系数,用来表征两个模型之间的模态振型相似程度。其间模态系数振型相关系数,也被称为模态相信原则(Modal Assurance Criterion,MAC),其基本思想是假定结构质量近似均匀分布,则结构的振型具有不加权的正交性。

  振型相关系数是一个介于0~1之间的标量。当MAC值为1时,代表两个振型彻底相关,为同一模态;当MAC值为0时,代表两个振型之间线性无关。在工程使用中,当MAC矩阵的对角元素≥70%,非对角元素≤10%时即可以为两个模型之间有较好的相关性。

  (3)频响函数相关性剖析具有量化仿真剖析和实验测验对应频响函数的全体和部分差异的才干。常用的频响函数相关性点评目标包括频响函数形状相关系数(FSAC)、频响函数幅值相关系数(FAAC)等。频响函数的形状相关系数和幅值相关系数的界说则与模态振型相关性剖析中的模态相信原则和模态份额因子的界说相相似,详细界说如下:

  NTS.LAB Link软件的相关性剖析模块包括模型相关性剖析、模态相关性剖析和频响函数相关性剖析。其间模型相关性剖析(模型匹配)是后两种剖析办法的前提条件。

  NTS.LAB Link支撑通过旋转、缩放、平移和坐标映射四种坐标办法改换办法,完结测验模型与有限元模型的模型对齐和节点匹配,如图1和图2所示。

  因为边界条件、资料特点和衔接的不确认性,导致有限元模型核算成果和实验测验成果之间不可防止地存在必定的差异,若两者差异较大则以为有限元模型的核算成果不可信,相关性剖析是衡量这种差异的重要手法。

  模态相关性剖析通过核算实验与有限元模态频率存在的差错和振型之间的匹配程度,来量化有限元建模差错,从而到达查看有限元核算成果的好坏。因而,模态相关性剖析的首要工程使用有:

  (1)查验和承认有限元模型建模的可信度,工程师常常采纳模态相关性剖析查看有限元模型的核算成果能否与实验成果 “对的上”;

  (2)因为具有量化有限元建模差错的功用,模态相关性剖析也是模型批改、模型批改技能中必不可少的一环。

  实验模态剖析有很广泛的实用价值。模态剖析可以在必定程度上协助规划人员确认结构的固有频率和振型等模态参数,为防止结构共振供给改进方向,并辅导工程师猜测在不同载荷效果下的振荡方式。

  实验模态剖析使用广泛,其重要使用之一便是为有限元模型批改供给精确的结构动力学实验数据,而决议有限元模型有无必要批改、怎么批改则需求通过模态相关性剖析才干确认。

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