最新SolidWorks频率分析模态PPT课件.ppt

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1、SolidWorks频率分析模态频率分析的相关知识什么是振动固有频率固有振动模态共振频率分析的相关知识什么是振动？钟摆和秋千的摆动，是我们身边最典型的振动现象。乐器的弦振动而发出声音。小提琴用弓拉弦，吉他用手指或拨片拨弦，在钢琴上敲击琴键则小锤打击琴弦而使琴弦振动起来。洗衣机在脱水时也会突突突地产生很大的振动现象。按摩机是机械的振动，地震则是大地的振动。如果在不平整的地上或公路上开车的话，也会感到让人心情变坏的烦人的振动。为便于理解振动现象，我们从了解固有频率（固有周期），固有模态，共振等表示振动特有现象的术语开始频率分析的相关知识固有振动模态（以弦的振动为例

2、）两端被固定住的弦，以手指弹一下张紧的弦，弦则振动起来，振动在空气中传播发出声音。弦以下图所示的各个振动形式所对应的状态，振动起来。这种振动形式称为弦的固有模态。固有振动形态名称1阶振动2阶振动3阶振动频率分析的相关知识固有振动模态（以弦的振动为例）固有模态和固有频率是一一对应的。对于1阶固有模态，就有以1阶固有频率振动的振动形式，对于2阶固有模态则有2阶频率振动的振动形式。象这样所定的频率和振动模态组合起来则存在着1阶、2阶、3阶……等多个振动形式。要点：振动的形式（振形）称为振动模态。一般从低频开始，称为1阶、2阶、3阶……固有频率，并且具有与各个固有频率

3、对应的振动模态。频率分析的相关知识共振（以荡秋千为例）荡得好的人荡几下马上就能荡得很高这是因为与秋千摆动的节拍和时间配合起来的原因。换句话说，与秋千的固有频率（固有周期）相配合，这种状况，称为共振。共振，对于机械和结构一般是应该要避免的一种现象。要点：振动外力的周期和结构固有周期一致或接近则要发生共振。共振因为会使振动变得越来越强，一般应该避免。频率分析的相关知识设计就要避免出现共振现象洗衣机脱水结束，马达的转速低下来时，停止前发出突突的响声并晃动起来。这是洗衣机的固有频率和马达的转速一致时产生的共振现象。要把脱水时马达的转速设计成洗衣机的1阶固有频率以上。从

4、而，在脱水过程中不会产生共振现象。洗衣机的马达的转速直到停止前与它的固有频率相一致，产生共振，发出突突声音。此后，因为很短时间即停止，洗衣机不会损坏。频率分析的相关知识设计就要避免出现共振现象共振产生时的条件有以下两条：激振力的周期（频率）和物体的固有周期（固有频率）相一致或接近激振力的持续时间长到使物体振动以充分发展的时间频率分析的相关知识频率分析就是计算结构的共振频率及对应振动模态，不计算位移和应力固有频率：结构趋向于振荡的频率，固有的振动频率。基本频率：最低的固有频率固有振动模态：特定的固有频率对应唯一的振动形式。每种模态对应着特定的固有频率频率分析的相

5、关知识设计产品时，应保证产品的固有频率不与激励频率相吻合。一般可将其固有频率设计成远离激振频率10～20％以上。为了改变结构的固有频率在危险范围外，可通过改变产品的几何结构、材料、避震特性或在适当的地方添加质量单元。对于结构的固有频率，如果结构变刚，则频率高，如果变柔，则频率低。另外，振动部件的重量重，则频率变低，重量轻，频率变高。结构要变刚，即提高结构的刚性，可以加厚构件，可以加入补强材。结构要变柔，也即进行结构变刚那样反过来设计，则可以用弹簧来支承。对于汽车或电车之类的乘用车的车轮使用了弹簧。频率分析加载荷的频率分析压力或拉力载荷会改变结构体抗弯的能力。应

6、力硬化：拉力应力软化：压力案例一：音叉的频率分析案例描述设计在440Hz的频率下能够释放出一个较低的A音的音叉。运行一次频率分析来验证音叉是否会在正确的频率下发生振动。此外，在音叉末端加载450N的载荷，以判断它对共振频率的影响。学习内容频率分析的流程刚体模式列举共振频率案例一：音叉的频率分析关键步骤添加约束。在音叉末端添加固定几何体的约束，以模拟该手柄被人手握住的效果。对模型划分网格运行分析后处理结果移除固定几何体：移除约束以获得更多的振型加载后的影响。在音叉上作用一个载荷，并观察添加预应力后对振动模式有何影响案例一：音叉的频率分析分析步骤（带约束）打开零件

7、：tuningfork新建频率分析算例设置算例属性案例一：音叉的频率分析分析步骤（带约束）定义材料：需要的材料属性弹性模量泊松比质量密度定义约束模拟手柄被人手握住的效果为了模拟惯性刚度，频率分析中模型的材料属性必须包括材料的密度案例一：音叉的频率分析分析步骤（带约束）划分网格默认网格大小，高品质相对于同模型的应力分析而言，频率分析可采用更粗糙的网格。运行查看结果查看各阶振型案例一：音叉的频率分析分析步骤（带约束）查看结果列举共振频率案例一：音叉的频率分析刚体模式模型没有加约束或部分约束时为刚体运动模式，所有应变为零，固有频率为零。刚体模式的频率分析，必须用FF

8、EPlus解算器。当频率分析中包含载荷