引言

模態(tài)分析是研究結(jié)構(gòu)動力特性一種方法，一般應(yīng)用在工程振動領(lǐng)域。其中，模態(tài)是指機械結(jié)構(gòu)的固有振動特性，每一個模態(tài)都有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。分析這些模態(tài)參數(shù)的過程稱為模態(tài)分析。按計算方法，模態(tài)分析可分為計算模態(tài)分析和試驗?zāi)B(tài)分析。今天產(chǎn)品部李艷玲為你準(zhǔn)備了這一份清單，希望能夠幫助到你，不足的地方大家可以留言討論。

1、振動特性分析與模態(tài)分析的區(qū)別：模態(tài)分析的主要目的是要得出一個剛體的前幾階振型,以及該振型對應(yīng)的阻尼，振頻。

振動特性分析的分析對象不一定是剛體，也沒有像模態(tài)分析那樣一定要把振型、阻尼、振頻都得出來。

比如說旋轉(zhuǎn)機械的振動特性分析,得出旋轉(zhuǎn)機械在工作狀態(tài)下的一階,二階固有頻率就可以了，如果能把某階振型下振幅最大的那幾個點找出來最好了，實際上找不出來也無謂。

再比如說汽車懸架，不是剛體，它的振動特性分析,目的是為了達到最完美的減振效果，其實找出懸架的反共振點更為重要。

總而言之，振動特性分析的對象不一定是剛體，目的也各各不同，更貼近于工程實際應(yīng)用，模態(tài)分析則是一門嚴謹?shù)墓こ獭笆炙嚒?，一個模態(tài)分析的對象,必須是剛體，而且振頻、振型、阻尼缺一不可。

2、所有的CAE軟件進行模態(tài)分析都有兩個任務(wù)：

1）前幾階固有頻率，以避免設(shè)計的結(jié)構(gòu)發(fā)生共振；2）前幾階的振型，以確定結(jié)構(gòu)支撐或者放置其它物體的位置，譬如說，你不能把物體放置在振型幅值最大的位置。

3、模態(tài)分析中材料特性設(shè)定：模態(tài)分析實際上是振動方程解耦的過程，根據(jù)振動方程可知，需要質(zhì)量、剛度和阻尼，剛度與材料的彈性模量和泊松比有關(guān)，需要知道質(zhì)量就需要知道密度，所以模態(tài)分析需要的材料特性參數(shù)有3個：密度、彈性模量、泊松比。

4、模態(tài)分析不添加約束為自由模態(tài)，通過自由模態(tài)可以觀察兩個結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)有什么不同，自由模態(tài)是結(jié)構(gòu)自由振動的固有屬性，只跟結(jié)構(gòu)本身相關(guān),與外在激勵無關(guān)，但是如果是要關(guān)注結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下的模態(tài)參數(shù),就要進行約束模態(tài)分析，即按實際工作狀態(tài)給結(jié)構(gòu)添加約束，對于有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析，應(yīng)該先進行靜力學(xué)分析，然后保留靜力學(xué)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上再進行模態(tài)分析，比如一根鋼弦所受拉力越大,自振頻率越高（吉他、二胡等）。

5、ANSYS中模態(tài)分析中擴展模態(tài)從嚴格意義上講，“擴展”意味著將縮減解擴展到完整的自由度集上，“縮減解”常用主自由度表達。在模態(tài)分析中，“擴展”就是指將振型寫入結(jié)果文件.也就是說，“擴展模態(tài)”不僅適用于縮減模態(tài)提取方法得到的縮減振型，而且也適用于其它模態(tài)提取方法得到的完整振型。因此，如果你想在后處理器中察看振型,必須先擴展之（也就是將振型寫入結(jié)果文件）。
擴展'意味著將縮減解擴展到完整的自由度集上.在模態(tài)的分析中，我們擴展的目的是把振型寫入結(jié)果文件中。因此，如果想在結(jié)果文件中察看振型，必須先擴展模態(tài)。
在譜分析中要求進行模態(tài)的擴展，在單點反應(yīng)譜分析和動力學(xué)設(shè)計分析方法中，模態(tài)擴展可以放在譜分析之后按命令MXPAND中的設(shè)置的SIGNIF有選擇地進行。事先請在“Mode analysis option'中的mode expansion中選no。

6、循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析：什么是循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析?

利用循環(huán)對稱的模態(tài)分析；可以只模擬結(jié)構(gòu)的一個扇形區(qū)，然后觀察整個結(jié)構(gòu)的振型。節(jié)省了建模時間－ 不需要模擬整個結(jié)構(gòu)。節(jié)省了計算時間和硬盤空間 －只需要較少的單元和自由度。

應(yīng)用：可用于任何具有循環(huán)對稱的結(jié)構(gòu)：如渦輪、葉輪。

7、復(fù)模態(tài)特性

復(fù)共軛特性

特征值與特征向量均為復(fù)數(shù)，共軛成對，共2N個

復(fù)模態(tài)的正交性

復(fù)特征向量在2N維空間中正交；而實模態(tài)在N維空間中正交

復(fù)模態(tài)解偶性

系統(tǒng)運動方程在2N維狀態(tài)空間解偶，而實模態(tài)在N維空間解偶；

復(fù)模態(tài)運動特征

系統(tǒng)各點有無規(guī)律的相位差，而實模態(tài)則為0或180度

各點不同時通過平衡點，而實模態(tài)則同時通過平衡位置

各點的振動頻率和周期仍相同，由決定，對一定模態(tài)它是常數(shù)

系統(tǒng)振動無一定振型，節(jié)點也不是固定的，而作周期性移動，這與實模態(tài)截然不同

自由振動時衰減振動，各點衰減率相同，由決定，這點與實模態(tài)相同

8、模態(tài)參數(shù)有：模態(tài)頻率、模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)向量、模態(tài)剛度和模態(tài)阻尼等。

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