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蓝水卫士

木虫 (著名写手)

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[交流] 关于模态和振型的初步讨论

本人研一，想向各位讨教一下什么是模态，什么是振型，欢迎各位不吝赐教，谢谢！
前几天我们在一次上课的时候，一位国内非常有威望的老教授给我们上课，其中提到模态和振型是指的同一个东西，其英文名字都是modal，只不过机械和土木类的不同说法而已。
对此本人怀有一点点小小的疑问，曾在宿舍和周围同学中讨论了这个问题，由于给我们上课的那位老师学术造诣很高，所以大家一致认为振型就是模态，为此本人上网查阅了一些资料，资料如下：
百度词典的英文翻译：                模态 ———— modal ； mode ；modality
                                                   振型 ————mode of vibration
百度百科对这两个名词的解释：
         模态
         模态是结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。模态是结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。通常，模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
            振型
         振型是指体系的一种固有的特性。它与固有频率相对应，即为对应固有频率体系自身振动的形态。每一阶固有频率都对应一种振型。振型与体系实际的振动形态不一定相同。振型对应于频率而言，一个固有频率对应于一个振型。按照频率从低到高的排列，来说第一振型，第二振型等等。此处的振型就是指在该固有频率下结构的振动形态，频率越高则振动周期越小。在实验中，我们就是通过用一定的频率对结构进行激振，观测相应点的位移状况，当观测点的位移达到最大时，此时频率即为固有频率。实际结构的振动形态并不是一个规则的形状，而是各阶振型相叠加的结果。
            希望有人能够从我老师的高度解说下什么是模态，什么是振型。最好能语言凝炼，简洁。非常谢谢！！！

[ Last edited by 蓝水卫士 on 2013-4-22 at 13:14 ]

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1楼2013-04-22 13:10:34

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朱雀神君

铁虫 (初入文坛)

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模态和振型，从结构动力学的角度来说，模态分析是指对结构进行动力特性分析，从而获得自振频率和固有振型，有实验和计算两个手段。模态和振型具有阶数，从第一阶至第n阶，每阶对应一个自振频率，对于一些轴对称的结构，会出现连续两阶相同的自振频率，对于无约束模型，前六阶会出现刚体模态。
从某种意义上可以认为模态和振型是指同一个东西，至少在结构动力学方面，狭义的可以认为这样。
模态其实还有其他类型的，比如屈曲分析中的特征值屈曲模态，这就不再属于结构动力学范畴了。

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25楼2014-06-30 16:52:07

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liurenrong

银虫 (小有名气)

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蓝水卫士: 金币+5, 谢谢~~~ 2013-04-22 20:24:38
蓝水卫士: 金币+5 2013-04-24 12:58:03
xiegangmai: 金币+1, 谢谢参与！ 2013-04-25 22:07:58

模态有1阶模态 2阶模态 3阶模态等等每一阶对应一个振型每个模态对应固有频率，通常我们用anasys 进行模态分析，模态分析是固有特性的分析。

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2楼2013-04-22 13:47:47

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