Cosmos培训 频率分析 (Frequency Analysis)

2013-06-14  by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM  来源:仿真在线

频率分析 (Frequency Analysis)

每个结构都有以特定频率振动的趋势,这一频率也称作自然频率或共振频率。 每个自然频率都与模型以该频率振动时趋向于呈现的特定形状相关,称为模式形状。 当结构被频率与其自然频率一致的动态载荷正常刺激时,会承受较大的位移和应力。 这种现象就称为共振。 对于无阻尼的系统,共振在理论上会导致无穷的运动。 但阻尼会限制结构因共振载荷而产生的反应。

如果您的设计将要承受已知频率的动态载荷,频率分析可帮助您避免共振。

注意: 在某些设备的设计中需要共振。

实际模型有无穷多个自然频率。 但有限元素模型的自然频率数目是有限的,等于模型中考虑的自由度数。 在大多数情况下,只需要前几个模式。

自然频率和相应的模式形状取决于几何、材料属性和支撑条件。 自然频率和模式形状的计算称为形态、频率和正常模式分析。

模式形状示例

单击此处查看矩形盘只沿其两条短边支撑的前几个模式形状的动画

频率分析中载荷的影响

在生成模型几何时,通常是根据模型的原始(未变形)形状生成。 有些载荷,例如结构本身的重量,始终存在并且可能对结构的形状及其形态属性造成很大的影响。 在许多情况下,此影响可以忽略,因为引发的偏差很小。

COSMOSWorks 提供了选项,可让您在频率 对话框中启用使用平面内效果来考虑应用的载荷对形态属性的影响。 选中“使用平面内效果”选项后运行频率研究时,程序会先运行线性静态分析计算变形的形状,然后再运行频率分析。

张力会增大结构的自然频率,而压力会减小结构的自然频率。

注意: 要在共振频率中包括负载的影响,必须使用 Direct Sparse 解算器。

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