ANSYS模态分析ANSYS模态分析.ppt

结构动特性灵敏度：特征参数（特征值、特征向量）对结构参数（质量、刚度、阻尼）的改变率。也就是单位结构参数的变化产生的特征参数变化量。 对于无阻尼模态系统： Pm可以是质量或刚度等物理参数 质量增加使固有频率降低 增加对地刚度，使固有频率增加 1，对某阶固有频率，该阶模态振型中变形较大的部位是敏感部位，改变这些部位的物理参数，将获得较大的固有频率的改变。 2，某部位的质量或刚度的改变，对不同阶模态的固有频率的影响程度是不同的。 3，质量的改变对高阶固有频率的影响较大，刚度改变对低阶固有频率的影响较大。 某阶模态向量振型灵敏度是各阶模态矢量的线性组合。所以，需要有完备的模态振型。一般，越接近该阶模态的权重越大。 修改质量对高阶模态振型的影响大，修改刚度对低阶模态振型的影响大。 无论何种灵敏度，当修改振型较大部位的质量、刚度时，对该阶振型影响都比较大。 “正问题”：当系统结构参数做修改时，根据其该变量?M、?K、?C，求修改后得系统动力特性 “反问题”：通过某些结构参数的改变，使是同的动力学特性参数，如固有频率、模态振型满足预订的要求，或避开（或落入）某个范围。 通过灵敏度分析，已经得到了固有频率和模态振型相对于质量、刚度、阻尼的灵敏度。运用多元函数的泰勒级数展开，当修改量为销量时，并忽略二阶以上的小量。 灵敏度法仅适合结构小量修改，当修改量比较大时，可采用分成若干步，每步为小量的修改方法，提高修改得到的精度。 1，曹树谦，张文德，萧龙翔。震动结构模态分析，天津大学出版社，2002 2，张淮，汪凤泉。振动分析，东南大学出版社，1991 3，朱位秋。随机振动，科学出版社，1998 4，贾民平，张洪亭。测试技术，高等教育出版社，2009 5，汪成明。轿车车身模态分析及其优化，2007 6，韩晓峰，几种汽车NVH试验方法研究，2008 7，王昊涵，车身声振模态分析及其顶棚结构的NVH特性改进，2008 8，杨明亮，汽车动力总成悬置系统NVH性能分析及其改进设计，2008 9，吴红，车辆悬置系统的NVH优化，2007 10，范习民，汽车NVH正向设计探讨，2007 11，张丰利，基于汽车NVH正向设计流程的整车模态匹配研究，2009 * 以振动理论为基础，以模态参数为目标的分析方法 研究系统物理参数模型、模态参数模型和非参数模型的关系，并通过一定手段确定这些系统模型的理论及其应用的一门学科 理论模态分析 以振动理论为基础，研究激励、系统、响应三者的关系。 试验模态分析 综合运用线性振动理论、动态测试技术、数字信号处理和参数识别等手段，进行系统识别的过程 物理参数模型 模态参数模型 非参数模型 物理参数模型 模态参数模型 非参数模型 物理参数模型 以质量、刚度、阻尼为特征参数的数学模型 模态参数模型 以模态频率、模态矢量（振型）和衰减系数为特征参数的数学模型和以模态质量、模态刚度、模态阻尼、模态矢量（留数）组成的另一类模态参数模型 非参数模型 频响函数或传递函数、脉冲响应函数 总而言之，模态分析方法就是以系统的各阶主振型所对应的模态坐标来代替物理坐标，使微分方程解耦，变成各个独立的微分方程，从而求出各阶模态参数，进而求出物理参数。理论上，获得了系统的各阶模态即可通过线性组合得出系统任意激励下的响应。一般，选取前几阶模态进行叠加即可达到足够的精度。 有限元分析利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。 建立物理模型 建立有限元模型 有限元方程的形成和求解 结果解释和显示 修改计算参数 修改有限元模型 修改物理模型 检查评定准则 结束 是 否 模型误差 单元形状误差 边界条件误差 离散误差 几何离散误差 物理离散误差 计算误差 结果误差 保证计算精度 单元细长比 单元翘曲角 四边单元最小内角 四边单元最大内角 三角单元最小内角 三角单元最大内角 雅可比值 单元歪斜交 小于10 小于7度 大于30度 小于145度 大于20度 小于120度 大于0.6 小于60度 删去车身中原有的小尺寸结构，如小孔、开口、或者由工艺压成的尺寸不大的筋和凸台，一些小的圆角结构，将其简化成直角。 轿车是封闭的承载式车身，包括承载的车体骨架结构和不以承载为目的的结构件。车身骨架结构由车体结构件及覆盖件焊接而成。主要承载零部件包括门槛、前后纵梁、顶盖、地板、A、B、C柱、轮罩、前后悬挂固定座、行李架等。而对于一些装饰件如汽车保险杠，用螺钉连接在白车身上的零部件如前翼子板，一些非焊接的小零件在建模中均不予考虑。 轿车白车身主要覆盖件焊接而成，在建模过程中必须要处理焊点的处