第7章 动态分析(精品·公开课件).ppt

Questions 3 ? 振型有没有改变？ 一阶振型 二阶振型 三阶振型 四阶振型 五阶振型 六阶振型 Questions 4 ? 如果要提高基频，可以采用哪些措施？ ?1= 253Hz 一阶振型 Questions 5 ? 对于正方形截面的悬臂梁，一阶、二阶频率有什么特点？ 五、响应分析 (Response Analysis) ` 振形叠加法 直接积分法 位移 应变 ~ t 应力 振形叠加法 特征向量矩阵 If 模态矩阵 模态变换 解 耦 xi ( i=1,…n) 随机振动功率谱密度函数 SUMMARY ? Discretion and Interpolation ? Element Analysis: ? Assembly of global matrix [K]、[M]、[C] [k]e、[m]e、[c]e ? Analysis of natural properties ? Response Analysis Any question? 有限元分析与建模 Finite Element Analysis and Modeling 电子科技大学机电学院 2013年 9 月 第七章 动态分析有限元法 FEM of Dynamic Analysis 第一节 动态分析有限元法的特点 第二节 动态分析有限元法的一般步骤 dynamic load (excitation) purpose: 1. natural properties 2. response 第一节 动态分析有限元法的特点 load ~ time static load dynamic analysis difference 速 度 加速度 The same displacement function ~ time ~ time 位移响应 应变响应 应力响应 Static analysis dynamic analysis 二阶常系数微分方程组 线性方程组 一、离散(Discretion) 二、单元分析(Element Analysis) Property matrixes: 第二节 动态分析有限元法的一般步骤 Procedure of FEM of dynamic analysis 虚位移原理 单元刚度矩阵 单元质量矩阵 单元阻尼矩阵 单元运动方程 一致质量矩阵（Consistent Mass Matrix） 集中质量矩阵（Lumping Mass Matrix） [k]e、[m]e、[c]e 三、总体矩阵集成（Assembly of global matrix) 结构运动方程 结构刚度矩阵 结构质量矩阵 结构阻尼矩阵 [K]、[M]、[C] 位移响应 与结构相关 由结构固有特性决定 四、固有特性分析 Analysis of Natural Properties 无阻尼自由振动 无阻尼自由振动方程 Eigenvalue problem Eigenvalue Eigenvector mathematics mode solve 、 … 、 … 、 … vibration Modal shape Natural frequency Modal frequency Resonance frequency Analysis of Natural Properties ` transformation iteration Modal Analysis（模态分析） Modal Analysis（模态分析） 模态频率： 模态振型： 与什么参数有关？ 振动形态（形状） 薄板：100×60×3mm，材料：铝合金 Example 有限元模型 Questions? 模态分析时需要哪些材料参数？ 铝合金：? = 2770，E =7.1e10，? = 0.33 模态频率 模态 模态频率（Hz） 1 253 2 912 3 1577 4 3044 5 3988 6 4362 一阶振型 ?1= 253Hz 二阶振型 ? 2 = 912Hz 三阶振型 ?3 = 1577Hz 四阶振型 ?4 = 3044Hz 五阶振型 ?5 = 3988Hz 六阶振型 ?6 = 4362Hz Questions 1 ? 模态阶次越高，振型越复杂还是越简单？ 三阶振型 一阶振型 弯曲振型 Questions 1 ? 模态阶次越高，振型越复杂还是越简单？ 二阶振型 四阶振型 扭转振型 Questions 2 ? 高阶振型容易激发还是低阶振型容易激发？ 二阶振型 四阶振型 结构的响应特性仅由少数低阶模态决定 Questions 3 ? 薄板厚度由3mm增加到5mm，其固有频率