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楼主: mp2625

[结构分析] 求助:悬臂梁模态分析无扭转振型?

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发表于 2010-11-6 19:06 | 显示全部楼层
回复 15 # mp2625 的帖子

对于圆截面来说,其弯曲惯性矩为:
PI*(d^4)/64
扭转惯性矩(极惯性矩):
PI*(d^4)/32
如果调整半径的话,弯曲刚度和扭转刚度是同时改变的。所以,我觉得最直接的办法就是通过增加约束来增大弯曲刚性,使弯曲模态的固有频率上升。
在不改变几何尺寸的情况下,在轴的不同位置多布置几个轴承,应该会使情况向你所想的方向发展……
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 楼主| 发表于 2010-11-6 21:30 | 显示全部楼层
回复 16 # Rainyboy 的帖子

谢谢你的解答!
  我所想要模拟得到的前几阶模态频率是这样的:8.1,8.5,28三个值。因此可以看到一二阶频率(弯曲模态)基本能达到要求,也就是我现在需要的值,而只有第三阶模态不满足需要模拟的原型。我在想,我现在这个葫芦串模型是单根柱,如果调整为四根或三根小柱的话会不会使扭转模态频率达到要求。
发表于 2010-11-6 22:07 | 显示全部楼层
回复 17 # mp2625 的帖子

楼主不是想要前三阶中出现扭转振型么,那就应该降低扭转刚度,同时提高弯曲刚度。
有两个办法,一个是调整几何尺寸,一个是增加约束。

就上述观点来看,增加为4根使得弯曲刚度增大了,但同时也使得扭转刚度增大了啊?

如果楼主仅仅是希望第三阶固有频率降低,那就可以针对第三阶的阵型(比如,是弯曲),调整尺寸或者约束,使这一种形式的振动更容易发生,就可以了。
 楼主| 发表于 2010-11-7 14:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 mp2625 于 2010-11-7 14:39 编辑

回复 18 # Rainyboy 的帖子

我之前认为用一根柱子的话,对称性太好,不利于在低频模态出现扭转。所以,将一根柱子等效为4根截面更小的柱子(显然,四根柱子截面面积之和也小于原单根柱子截面面积,同时我将质量也重新进行严格的分配)。最后得到的结果如下:
!  SET   TIME/FREQ    LOAD STEP   SUBSTEP  CUMULATIVE
!   1  8.4823             1         1         1
!   2  8.5960             1         2         1
!   3  25.905             1         3         1
!   4  40.161             1         4         1
!   5  41.736             1         5         1
!   6  70.639             1         6         1

1。 很明显的1、2   4、5阶的频率相当靠近,通过振型和节点位移图的查看,可以看到3阶的确出现了扭转模态,不过离我需要的还有一定距离。我需要三阶扭转固有频率出现在18Hz,然而再对刚度系统进行变化显然是不合适的了。
2。前辈你关于增加约束这一条我觉得应该能促使扭转的出现,我将按你的思路再试试,不过我对这一块并不熟悉,不知道这样做的话会不会带来什么其他的影响?还望你能帮我多多指点(不过怎么样,我先试试看)
发表于 2010-11-8 22:58 | 显示全部楼层
降低扭转振型,可采取的措施就是降低扭转刚度,增加转动惯量。扭转刚度的改变不太容易,能否将转动惯量增大,具体措施是将质量尽量布置在离轴远的地方。
 楼主| 发表于 2010-11-9 23:52 | 显示全部楼层
回复 20 # dujunmin 的帖子

正解!我已通过这个方案解决问题,谢谢!
发表于 2010-11-12 11:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 qiandashuai 于 2010-11-12 11:16 编辑

减小扭转刚度不容易的话,改变质量分布是好主意。
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