zstqq 发表于 2008-11-25 20:33

重力、预应力对结构模态的影响

现做一个渡槽结构的动力特性分析,有几个问题需要请教:
(1)重力g的有无,和大小是否对结构的模态产生影响?说明一下,之所以问着个问题是因为我在用有限元计算一个小例子时,发现计算模态时有无重力荷载,模态不一样。当有重力荷载时,重力加速度的大小不一样,模态也不一样,且出现重力加速度g由小变大时,结构的固有频率由大变小。对有些例子却发现没有上述关系。于是我就产生了上述疑问,请大家讨论一下,重力加速度的存在与否是否对模态有作用,还是我个人在犯迷。
(2)预应力对结构的模态是否产生影响?
(3)通常在计算结构模态时对像重力荷载,预应力荷载,其它类荷载都是怎样处理的?采用有限元软件如何处理?我采用的是adina软件,有人能告诉我它是如何处理(adina有理论说对于非线性且含preload的结构要分两步进行,一步是静力计算,然后重启动进行特性计算)?

希望大家能通过线性模型和非线性模型两个方面探讨。。多谢

欧阳中华 发表于 2008-11-27 09:03

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    重力、预应力对结构模态的影响可以从基本概念上解释清楚的;

在线弹性系统振动过程中,如果存在一种广义力,一个周期内广义力对振动系统做功为零,则计算分析时就可以忽略.. .

   预应力的存在实际上可以在材料本构关系力增加一项,也就是,预应力改变了结构材料的刚度,显然对系统振动频率有影响.. .

iewoug 发表于 2008-11-27 10:37

重力的存在 ,如果在振动系统单周期内做功 则影响模态
所以对于柔性结构 在重力方向作用 影响就会存在
反之,对于刚度较大,重力方向和振动方向相垂直的结构而言 则无影响或影响较小

zstqq 发表于 2008-11-27 11:34

哦,这样啊,我还要多翻翻书,填补一下这块内容,以前还真没见过上述理论呢,汗啊:@L
多谢大家,呵呵

zsq-w 发表于 2008-11-27 11:35

1两个因素:a:重力方向与振动方向问题,如ls所说,如果而这正交则完全没有影响,同向影响最大
            b:重力的大小。这个大小是指重力相对于结构外载荷大小以及结构的刚度而言的,重力越小,影响当然越小了。

2 预应力对w是有影响的,我见过比较典型的例子是:受拉力的拉杆的频率,振动频率增大。甚至可以通过这个频率的改变(相对于0拉力时的频率)来预测拉杆的拉力。

3 没有用过。没有发言权。

yanleeq1973 发表于 2009-2-16 00:11

个人认为:2楼的解释最为合理,应该看重力是否在一个振动周期内做功,而不能简单的看振动方向与重力方向一致来判断。如一个弹簧振子,无论是水平放置,还是竖直放置,重力均不会影响其频率,原因即是重力在一个振动周期内做的功为零。
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