[其它] 模态识别讲座帖 [复制链接]

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先介绍下模态在汽车分析中的重要性
在设计阶段对汽车零部件的模态、强度和刚度进行准确的分析,是缩短产品开发时间的必要的步骤。
CAE分析为汽车零部件设计提供了先进手段,通过对汽车3D模型的有限元分析,可以找到在设计阶段
的问题。整备车身模态频率和振型直接反映车身的动态性能,特别是前几阶整车级模态频率的高低
直接影响到其NVH性能,但是在某些模型中很难直接通过观察模态振型动画而准确识别出整车的一
阶重要模态,这在项目原型车分析的定标工作中尤其重要,会直接影响到后期的项目规划。


附上相关模态计算源代码,请用NASTRAN计算后,在进行识别分析

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    最后编辑jiianc 最后编辑于 2012-05-16 20:15:23
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    模态识别分析方法介绍


    模态识别分析方法介绍

    这里介绍一种四点法,可以减少其它局部模态组合的影响而准确提取车身的低阶典型模态,

    尤其是整车的一阶弯曲和一阶扭转模态。其方法的具体内容是在车身的前后保险杠对称位

    置选取4个点。在选取点加载单位载荷,计算这四个加载点的响应,由计算结果判断一阶弯

    曲和扭转模态的位置。

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    识别载荷的加载

    加载的载荷为垂向单位载荷,以前端或后端加载同向载荷查找弯曲模态,以对角

    线加载同向载荷另一对角线方向加载反方向的荷载查找扭转模态,载荷的大小和

    方向如下表所示。


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    分析步骤(采用V-LAB进行分析)



    1.
    启动LMS Virtual.Lab, 并切换到System Analyss模块;

    2.导入BIW模态分析结果(op2文件)并设置好分析时使用的单位制;

      (模态识别需要以NASTRAN计算的OP2文件为基础,在此基础上进行模态识别)


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    3.选取分析时载荷施加点,在车头纵梁前端和车尾纵梁末端分别选取2,按表2载荷设置,施加对角线方向一致,同侧方向相反的单位载荷,以四点法考察扭转模态;车头车尾四点同时加力,方向一致,以四点法考察整车弯曲模态。为了进行载荷识别,只施加Z方向的垂向载荷。



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    4.
    设置单位激励的载荷谱(Insert -> Function sets -> Load Fucntion Set),并选取步骤


    3设置的点为载荷输入点,并通过Load Attachments 将载荷谱与输入位置进行关联;



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    5. 进行强迫振动分析(Insert -> Forced Response -> Modal-Based Forced Response Case..)
    其中Load Function Set 选取步骤4定义的载荷,Mode Set 选取导入的模态分析结果
    (不考虑模态残余向量),Output Points 选取步骤2定义的4个点;



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    8#

    6. 设置分析参数(响应结果输出形式为加速度,计算的范围为1-100Hz)并提交计算;



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    7. 后处理(非常重要)

            7.1扭转模态识别:如下图,可见在40.5Hz左右看到两个明显的峰值,

    四个节点的响应都出现峰值,两个前点或两个后点的响应值都是反向的。

    对比40.5Hz附近模态贡献因子,发现第八阶模态(40.55Hz)的贡献量最大,

    故判定40.55HZ为一阶扭转模态。



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    7.2弯曲模态识别:如下图,可见在51Hz左右看到四个节点的响应都出现峰值,

    且四点的响应值都是同向的。对比51Hz附近模态贡献因子,发现第十一阶模态(50.4Hz)

    的贡献量最大,故判定50.4HZ为一阶扭转模态。


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