模态振型和工作变形

happyman

　　模态振型(mode shape)和工作变形ODS(operating deflection shape)是模态实验与分析中的两个基本概念。本贴试图在一篇经典文献的基础上，对这两个概念的含义及其相互间的关系进行阐述，希望对大家有所帮助。
　　一篇经典文献：
　　Is It a Mode Shape, or an Operating Deflection Shape?
　　By Mark H. Richardson
　　Sound & Vibration Magazine 30th Anniversary Issue, March,1997
　　摘要：
　　模态振型和工作变形是两个密切相关的概念。实际上，总是通过测量其中一个以获得另一个。然而，两者在很多方面是不同的。这里将详细讨论模态测试、模态分析和工作变形测量之间的关系。
　　引言：
　　“它是一个模态振型还是工作变形?”这个问题是结构测试时最经常被问起的问题，尤其在试图识别共振和模态参数时。这个问题的另一种表达方式就是：当激励改变时振型也变，这是怎么回事?
　　Ole Dossing在一篇文献中提到：
　　“ODS可以用比较简单的方法直接测量得到。ODS提供了非常丰富的信息，用以理解和评估机器、零部件或整个结构的绝对动力学行为。” 这就暗示或许模态振型不是很容易测量的。如果真的是这样，那又是为什么呢?

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什么是模态

模态与结构的共振相关联。一个结构在合适的条件下会做剧烈的振动，这就是共振。用一个锤子敲击一个钟会共振，但是敲击一个沙袋则不会共振。
为了更好地描述结构地振动问题，需要明确结构的共振。通用地描述方法就是振动模态，每个模态由模态频率、模态阻尼和模态振型定义。我们能否通过实验测量ODS来定义模态呢？哪一个更容易测量？要回答这个问题，需要对ODS有深入的了解。

什么是ODS

传统上，ODS定义为结构在某一特定频率下的变形。然而，ODS可以更概括的定义为结构的受迫振动。

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占位贴

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占位贴

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总结

模态振型的定义和ODS的定义有很大的不同。它们两者的关系就是：我们总是从ODS的测量中得到模态振型。

1. 模态描述结构的共振，而一个ODS仅仅描述了在某个特定频率或时间下的受迫响应；
2. 模态是共振结构的固有属性，ODS可以定义到任何结构，共振或非共振均可；
3. 所有的模态实验都是通过测量ODS并进行后处理从而获得模态参数；
4. ODS随着结构的载荷改变而改变，但模态不会。ODS是任意的，取决于作用在结构上的载荷。模态只有在结构属性（质量、阻尼和刚度）和边界条件改变   时才相应改变。
5. ODS可以回答“结构是如何运动的？”这个问题，而模态振型没有单位所以无法回答上述问题。
6. 模态是线性、稳态运动微分方程的解，因此只有当结构做线性、稳态运动时才可以测量模态。ODS定义为任何形式的运动，包括非线性和时变运动。
7. 模态定义为结构的共振，而ODS可以定义为非共振结构。

zzp052460

讲解把:@Q

pdy_dave

原来是这么个意思，但是总觉得这个”工作变形“翻译的不太贴切。

FSI

Is It a Mode Shape, or an Operating Deflection Shape?

http://www.altracustica.org/docs/paper10.pdf

happyman

原帖由 pdy_dave 于 2007-2-8 11:32 发表
原来是这么个意思，但是总觉得这个”工作变形“翻译的不太贴切。

或者可以翻译为“工作振型”？但用振型似乎觉得也不妥。

mjhzhjg

翻译成“工作变形”也可以吧，就是指实际工作状况下的振动变形

flysjz

我觉得翻译成运行模态比较贴切些！
通俗理解：静模态、动模态！如果大家有兴趣的话，可以参考一下LMS的operationel  modal
analysis ！

sonustc

我们将ODS Analysis 翻译成“形态分析”，在一汽技术中心在日常工作中采样的就是此翻译。这也避免了和“模态”这个专用名词之间的混淆。

xy1001

怎么理解振型图

欧阳中华

.
      工作变形与运行模态意思好像不一样吧..

      变形由外荷载引起的变形..

      模态是系统的固有特性..

noise

本来就是不相关的两个概念吧？ODS就是工作过程测试的振动变形，微幅振动肉眼看不出来，就用动画把振动形态放大，就能弄清楚是怎么振动的了。LMS等都提供理论文章，可以是时域或者频率域，一般用频率域的，说白了，就是把振动用动画的方法放大了，让你看得清楚一些。俺觉得没有必要搞得太深入了。
    知道了振动的形式，可以从振动源 模态等方面来分析原因了。