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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » COMSOL Multiphysics & HYPERWORKS » 新手模态分析遇到些问题，希望广大虫友不吝赐教~
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August_L

新虫 (初入文坛)

[求助] 新手模态分析遇到些问题，希望广大虫友不吝赐教~ 已有1人参与

请问模态分析时单位制到底应该怎么统一？
我在学习如何做某种电子元件的模态分析，由于电子元件尺寸小，大概是3*2*1mm，材料参数是材料库导出来的，E的单位是Pa，密度是kg/m^3，由于电子元件使用时是焊接在PCB板上的，所以在元件底面加了固定约束，其它条件就没了，这样做导出来的一阶特征频率就达到了几万，请问合理吗？网上很多人说是单位不统一的问题，我也把几何尺寸改成了m，但是结果并没有变化啊。。。想请问这种情况该如何调整？
另外，模态分析结果里的位移是真实位移吗？导出来的位移量都很大，远超过模型尺寸了，网上说这里的位移量是相对位移，这我就不适很理解了，有人能帮忙解释一下吗？如果是所谓的相对位移，那怎么把真实的位移量模拟出来呢？
有限元新手，机械振动方面的基础知识欠缺，所以问题比较多，希望能有大神帮忙答疑解惑~在此多谢~
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1楼 2018-07-05 08:57:34
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August_L

新虫 (初入文坛)
有没有人呐~~~~
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2楼2018-07-09 08:26:25
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ZHDBIT

铜虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
August_L: 金币+10, ★★★很有帮助 2018-07-13 15:46:12
单位肯定要统一，m 对应kg，mm对应吨
至于频率，那么小的尺寸固有频率肯定高，几千几万都是可能的
模态振型要归一化，abaqus默认是位移归一，ansys等是质量归一，但无论是位移还是质量，都不存在“真实”的位移，因为你做的是模态分析，不是振动响应
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3楼2018-07-09 08:49:00
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August_L

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by ZHDBIT at 2018-07-09 08:49:00
单位肯定要统一，m 对应kg，mm对应吨
至于频率，那么小的尺寸固有频率肯定高，几千几万都是可能的
模态振型要归一化，abaqus默认是位移归一，ansys等是质量归一，但无论是位移还是质量，都不存在“真实”的位移， ...

非常感谢你回帖解答！！！
我将尺寸统一为0.003*0.002*0.001m，结果计算出来频率并没有什么变化，所以，一阶特征频率达到几万赫兹也是合理的，对吗？
另外，我做了谐响应分析，以得出位移。想问下，为什么加负载后结果出来的各阶特征频率变小了？资料上说这里加的负载应该是简谐负载，我加的并不是，所以会是因为这个导致特征频率降低了吗？元件的模型由几部分组成，各部分材料也各不相同，这个会影响谐响应结果里的特征频率吗？
不好意思，问题有点多，周围没什么人能帮忙解答，所以只能厚颜向你请教了~
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4楼2018-07-09 14:37:27
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ZHDBIT

铜虫 (初入文坛)
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4楼: Originally posted by August_L at 2018-07-09 14:37:27
非常感谢你回帖解答！！！
我将尺寸统一为0.003*0.002*0.001m，结果计算出来频率并没有什么变化，所以，一阶特征频率达到几万赫兹也是合理的，对吗？
另外，我做了谐响应分析，以得出位移。想问下，为什么加负载 ...

如此小的一个立方体，结构刚度已经很大了，材料刚度如果也大那频率必然高
固有频率与负载没有直接关系，但是如果负载使结构、刚度、阻尼、内部发生变化那么固有频率也会改变。这个振动书都会讲到的，可以先看看书，把模态和振动的基本概念搞懂
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5楼2018-07-09 22:31:37
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ZHDBIT

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
5楼: Originally posted by ZHDBIT at 2018-07-09 22:31:37
如此小的一个立方体，结构刚度已经很大了，材料刚度如果也大那频率必然高
固有频率与负载没有直接关系，但是如果负载使结构、刚度、阻尼、内部发生变化那么固有频率也会改变。这个振动书都会讲到的，可以先看看书 ...

“为什么加负载后结果出来的各阶特征频率变小”这个我没有理解，abaqus谐响应能够分析出特征值么？只能看到位移的幅频曲线吧
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6楼2018-07-09 22:50:06
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August_L

新虫 (初入文坛)
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6楼: Originally posted by ZHDBIT at 2018-07-09 22:50:06
“为什么加负载后结果出来的各阶特征频率变小”这个我没有理解，abaqus谐响应能够分析出特征值么？只能看到位移的幅频曲线吧...

不好意思啊，基础太差，很多东西都不懂。
那在幅值最大的几个地方所对应的频率不是特征频率吗？资料上的意思是谐响应分析中会在特征频率周围发生共振，位移幅值会很大，难道我又理解错了吗。。。
还有，谐响应分析加的负载必须是简谐负载吗？如果不是，会不会对结果有影响啊？
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7楼2018-07-10 08:17:55
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ZHDBIT

铜虫 (初入文坛)
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7楼: Originally posted by August_L at 2018-07-10 08:17:55
不好意思啊，基础太差，很多东西都不懂。
那在幅值最大的几个地方所对应的频率不是特征频率吗？资料上的意思是谐响应分析中会在特征频率周围发生共振，位移幅值会很大，难道我又理解错了吗。。。
还有，谐响应分 ...

模态被激发的话幅值会很大，但是如果模态没有被激发出来那幅值也不一定会大
谐响应分析的定义就是结构受简弦激励的振动响应，不是简弦激励那就不是谐响应分析了
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8楼2018-07-10 09:46:56
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August_L

新虫 (初入文坛)
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8楼: Originally posted by ZHDBIT at 2018-07-10 09:46:56
模态被激发的话幅值会很大，但是如果模态没有被激发出来那幅值也不一定会大
谐响应分析的定义就是结构受简弦激励的振动响应，不是简弦激励那就不是谐响应分析了...

还想问下，那如果加的负载属于随机载荷，那结果里得到的幅值位移和应力是对应频率下真实的位移和应力吗？
因为之前看模态分析里的位移和应力都不是实际值，谐响应分析结果里的位移和应力是真实的，现在我的分析不属于谐响应分析，所以对我这个结果里的位移和应力存在疑惑。
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9楼2018-07-10 10:38:42
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ZHDBIT

铜虫 (初入文坛)
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9楼: Originally posted by August_L at 2018-07-10 10:38:42
还想问下，那如果加的负载属于随机载荷，那结果里得到的幅值位移和应力是对应频率下真实的位移和应力吗？
因为之前看模态分析里的位移和应力都不是实际值，谐响应分析结果里的位移和应力是真实的，现在我的分析不 ...

如果边界条件、阻尼都设置的准确，结果应该是接近真实情况。
随机载荷用随机响应分析步计算，输入的应该是功率谱密度吧
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10楼2018-07-10 11:29:49
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