¿Por qué es necesario el análisis modal?

Pregunta 1: ¿Por qué estudiar la frecuencia natural? ¿Por qué hacer análisis modal? El análisis modal en realidad consiste en obtener los parámetros modales de la estructura, incluida la frecuencia natural, la amortiguación, la forma de vibración y otros parámetros. Para obtener estos parámetros, generalmente se requiere un análisis modal. Hay dos métodos de análisis modal, uno es el método analítico, que utiliza software CAE para resolver el problema, y ​​el otro es el método experimental. Generalmente se pueden utilizar métodos experimentales para verificar la exactitud de los métodos analíticos y así modificar el modelo de elementos finitos.

Pregunta 2: ¿Por qué necesitamos realizar un análisis modal libre en la estructura? El modo libre es la propiedad inherente a la vibración libre de la estructura, que sólo está relacionada con la estructura misma y no tiene nada que ver con excitaciones externas. La vibración estructural real aparece en la forma de su formación de modos o de la superposición de uno o más órdenes. Mediante análisis modal libre se pueden determinar las características dinámicas de la estructura, es decir, si el estado de cada parte de la estructura es bueno o malo al vibrar, para realizar un diagnóstico de fallas y un diseño optimizado.

Pregunta 3: ¡Hola a todos! ¿Por qué se debe realizar el análisis modal antes del análisis espectral con ANSYS? Gracias. Generalmente, el análisis espectral de ANSYS utiliza el método de superposición modal. El análisis modal debe realizarse con anticipación; de lo contrario, no se puede realizar.

En cuanto al resultado de la respuesta aleatoria que mencionaste, debería ser: muy pequeño a 20 Hz, luego aumentar bruscamente alrededor de 890 Hz a medida que aumenta la frecuencia, luego disminuir gradualmente después de alcanzar el valor máximo, y luego aumente nuevamente. Es posible que todavía esté aumentando a 1000 Hz. Sin embargo, este proceso tiene mucho que ver con la estructura real. Excepto por un valor máximo cercano a los 890 Hz, todo lo demás es incierto.

Pregunta 4: ¿Por qué realizar un análisis modal complejo de múltiples grados de libertad? Generalmente, la frecuencia de la carga es relativamente baja y solo debemos considerar si vibrará junto con los modos de orden inferior anteriores. Para ser precisos, es necesario analizar las frecuencias naturales (modos) cercanas a la frecuencia de carga.

En la vibración estructural, la proporción de energía en modo de orden superior es demasiado baja y tiene poco impacto en la vibración de toda la estructura. El análisis modal suele realizarse en los primeros siete órdenes.

El análisis modal es un método moderno para estudiar las características dinámicas de estructuras y una aplicación de métodos de identificación de sistemas en el campo de la vibración de ingeniería. El modo es la vibración natural característica de una estructura mecánica. Cada modo tiene una frecuencia natural, una relación de amortiguación y una forma de modo específicas.

Pregunta 5: ¿Por qué es necesario el análisis modal en el diseño estructural de radar? El análisis modal es el análisis más básico.

Pregunta 6: ¿Cuáles son los usos del análisis modal? El objetivo final del Instituto de Análisis Modal es identificar los parámetros modales del sistema para proporcionar una base para el análisis de características de vibración de sistemas estructurales, el diagnóstico y predicción de fallas de vibración y el diseño optimizado de características dinámicas estructurales.

Pregunta 7: ¿Deberían agregarse restricciones al análisis modal? Modo libre sin restricciones añadidas. Las diferencias en los parámetros modales de las dos estructuras se pueden observar a través del modo libre. El modo libre es la propiedad inherente a la vibración libre de la estructura, que sólo está relacionada con la estructura misma y no tiene nada que ver con excitaciones externas. Sin embargo, si desea prestar atención a los parámetros modales de la estructura en condiciones de trabajo, debe realizar un análisis modal restringido, es decir, agregar restricciones a la estructura de acuerdo con las condiciones de trabajo reales. Para el análisis modal con pretensado, primero se debe realizar el análisis estático y luego se debe realizar el análisis modal basándose en la conservación de los resultados del análisis estático. Por ejemplo, cuanto mayor es la tensión en la cuerda de acero, mayor es la frecuencia natural (guitarra, erhu, etc.).

Pregunta 8: Dado que el modo restringido puede reflejar mejor las condiciones de trabajo reales, ¿por qué debería hacerlo? ¿Se realizará un análisis modal gratuito? ¿Qué hace? Por lo general, nos gusta realizar experimentos de análisis modal gratuitos en escuelas e institutos de investigación, y podemos compararlos con los resultados de simulación del software ANSYS. Se puede realizar mucho trabajo teórico y se han producido muchos artículos.

El análisis modal libre en ingeniería todavía es relativamente raro y de poca importancia. Además, las condiciones de contorno de algunos componentes estructurales son difíciles de determinar y no hay forma de restringir los modos. Tuve que engañar a mi jefe con el modelo gratuito.

Pregunta: ¿Es necesario calcular la estática antes de calcular los modos en el análisis modal ansys? Si desea considerar el pretensado de la estructura, primero debe realizar cálculos estáticos y existen configuraciones posteriores especiales para considerar el pretensado para los cálculos modales.

Si no se considera el pretensado, parece innecesario.

Puedes probarlo. Muy sencillo. No hay cargas en el cálculo modal, pero recuerda agregar restricciones.

Pregunta 10: ¿Por qué el análisis modal solo necesita saber que la frecuencia de las primeras cargas generales es relativamente baja y solo necesita considerar si vibrará con los primeros modos de orden inferior? Para ser precisos, es necesario analizar las frecuencias naturales (modos) cercanas a la frecuencia de carga.