wshunsur 发表于 2009-9-6 17:29

刚体模态为什么频率不为零呢

刚体模态就是结构在自由状态下模态,频率应该是零的。
我算了一个结构,由shell63单元和beam4单元组成的。
空间结构,没有约束,理论上应该前6阶为刚体模态,前6阶频率为0.

可是我计算结果,前面4阶都是0,第五阶10.3740Hz,第六阶12.5554Hz,第7阶450.5953Hz
不知道怎么回事,有没有大侠遇到过
非常感谢

wshunsur 发表于 2009-9-7 09:29

如果没有任何约束,应该有 6 个刚体模态,但是实际计算结果不会全为零,根据模型情况不同,计算误差也会有大小,有时模型中有一些问题,得到的刚体频率可能误差较大,但只要看模态确实是刚体位移,就可以认为其频率也是零,而不必管它实际数值。如果想要得到更好的结果,则必须仔细检查单元的质量,修改所有质量不好的单元,然后重新计算。再有:如果大量使用了 RBE3 单元,结果的误差也会比较大


我在网上找到的一个比较有道理的回复

ChaChing 发表于 2009-9-7 15:16

计算误差是会有的, 但10.3740Hz/12.5554Hz好像不能说是计算误差吧?
不懂, 但觉得something is wrong!

wshunsur 发表于 2009-9-8 09:54

第五阶10.3740Hz,第六阶12.5554Hz,太大了,不能算是误差的,但是好像也检查不出来啥原因,从ansys的振型图上看,第5,6阶确实是刚体模态,可是不知道为什么频率那么大。
看到好多论坛上也有这样的帖子问,也没找到建设性的办法。
主要是我想用一个小值shift一下刚度矩阵,可是如果刚体模态频率太大的话,根本shift不了

wshunsur 发表于 2009-9-8 10:18

刚才才发现一个问题
ansys里面用subspace方法的时候是对的,前面六阶都是0,是对的。用Lanczos方法算的时候第五阶10.3740Hz,第六阶12.5554Hz,这个怎么解释呢,有点奇怪
有没有大侠帮帮忙啊

16443 发表于 2009-9-8 13:05

最终还是模型的问题。
不同的模态处理方法对模型的要求不一样,你可以试试全部的模态法,然后看一下这些方法的分析原理与过程

wshunsur 发表于 2009-9-8 14:39

多谢大侠指导
一个很简单的模型,我用其他的模态法都试算了,结果都是希望的那样,前面6阶为零,只有Lanczos方法很奇怪。但是我matlab程序是用Lanczos方法写的,偏偏就是要用这个,简直是没办法。不然要重新写程序了

/PREP7
PI=3.14159265

ET,1,BEAM4
ET,2,SHELL63

!/config,nres,1130
*DIM,BNODE,,161,4, , , ,
*CREATE,ansuitmp
*VREAD,BNODE(1,1),'NODE','txt',,JIK,4 ,161, , , , , ,
(F5.0, 3F14.8)
*END
/INPUT,ansuitmp
!*
!*STATUS,NODE,1,,1,,1,,

NNODE=161
*DO,INODE,1,NNODE
   N,BNODE(INODE,1),BNODE(INODE,2),BNODE(INODE,3),BNODE(INODE,4)
*ENDDO
R,1,0.14
R,2,1.8e-6,0.00012,0.00012
R,3,0.318


*DIM,MAT,ARRAY,3,3, , , ,   
*SET,MAT(1,1) , 3.15e10
*SET,MAT(1,2) , 0.2
*SET,MAT(1,3) , 3000
*SET,MAT(2,1) , 2e11
*SET,MAT(2,2) , 0.3
*SET,MAT(2,3) , 7810
*SET,MAT(3,1) , 3.15e10
*SET,MAT(3,2) , 0.2
*SET,MAT(3,3) , 2450

*do,IMAT,1,3
    MPTEMP,1,0
    MPDATA,EX,IMAT,,MAT(IMAT,1)
    MPDATA,PRXY,IMAT,,MAT(IMAT,2)
    MPDATA,DENS,IMAT,,MAT(IMAT,3)
*enddo

!/config,nres,1130
*DIM,BELEMENT,,132,8, , , ,
*CREATE,ansuitmp
*VREAD,BELEMENT(1,1),'ELEMENT','txt',,JIK,8 ,132, , , , , ,
(5F4.0, 3F14.8)
*END
/INPUT,ansuitmp

RI=1
!SHELL63 1~36 ELEMENTS

TYPE,   2   
MAT,       1
Real,1
*do,IELEM,1,36
   E,BELEMENT(IELEM,2),BELEMENT(IELEM,3),BELEMENT(IELEM,4),BELEMENT(IELEM,5)
*ENDDO

TYPE,   1   
MAT,      2
Real,2
*do,IELEM,37,78
   E,BELEMENT(IELEM,2),BELEMENT(IELEM,3)
*ENDDO

TYPE,   2   
MAT,       3
Real,3
*do,IELEM,79,132
   E,BELEMENT(IELEM,2),BELEMENT(IELEM,3),BELEMENT(IELEM,4),BELEMENT(IELEM,5)
*ENDDO

why_not 发表于 2011-3-28 20:18

俺也遇到了这个问题,刚体模态频率不为零。比楼主还惨,只有三阶为0;期待高人出现……

Chelsea 发表于 2011-3-29 06:20

why_not 发表于 2011-3-28 20:18 static/image/common/back.gif
俺也遇到了这个问题,刚体模态频率不为零。比楼主还惨,只有三阶为0;期待高人出现……

检查一下是否可能是零部件相互之间的约束造成的

轴系摩擦 发表于 2011-11-4 17:59

回复 3 # ChaChing 的帖子

小弟最近做了一个试验,我的试件是个不锈钢试件。被我抽象成一个悬臂梁。发现前面的峰值对应的频率是4HZ、8HZ、16HZ、400HZ,但是我觉得400HZ之前的那几个都应该是刚体模态,不是我想要的弹性模态。我想知道在实际测量中一般刚体模态是前几阶呢?能是多少呢?我经验不是很丰富,手头条件还很有限,不好判断。求解答。

轴系摩擦 发表于 2011-11-4 18:00

回复 6 # 16443 的帖子

小弟最近做了一个试验,我的试件是个不锈钢试件。被我抽象成一个悬臂梁。发现前面的峰值对应的频率是4HZ、8HZ、16HZ、400HZ,但是我觉得400HZ之前的那几个都应该是刚体模态,不是我想要的弹性模态。我想知道在实际测量中一般刚体模态是前几阶呢?能是多少呢?我经验不是很丰富,手头条件还很有限,不好判断。求解答。

yyxt007 发表于 2011-11-7 19:43

回复 11 # 轴系摩擦 的帖子

刚体模态的频率等于零,测试系统能测到的肯定不是刚体模态。
被测试件不受外界约束才会出现刚体模态,这种情况一般在试验条件下不会出现。有限元分析时,不施加任何约束,一般会有刚体模态,对于三维实体单元模型,前六阶为刚体模态。
梁的两端悬吊,测试垂直于悬吊方向的模态时,可认为是自由的。
对于悬臂梁,可以用理论解算算,验证一下。你的试验模型简化为悬臂梁是否合理??

16443 发表于 2011-11-10 14:33

轴系摩擦 发表于 2011-11-4 18:00 static/image/common/back.gif
回复 6 # 16443 的帖子

小弟最近做了一个试验,我的试件是个不锈钢试件。被我抽象成一个悬臂梁。发现前面的 ...

你的试件满足梁理论的使用条件么?

轴系摩擦 发表于 2011-11-17 11:10

回复 13 # 16443 的帖子

是满足的

轴系摩擦 发表于 2011-11-17 11:10

回复 12 # yyxt007 的帖子

谢谢 呵呵
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