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solidworks教程资料:
学习目标:
.无论有无支撑,都能够进行倾率分析
.理解刚体模式
.讨论频率分析的支律作用
.在有预应力的条件下进行频率分析
.使用设计情形来指导设计算例的灵敏度(选做〕
1.1模式分析基础
    物体的每种结构都有它固有的振动频率,称之为共振频率。这样的频率都和特定形式的振动联系
在一起。
    当某一结构的共振频率被激活时,将表现出一种振动的形态,称之为振动模态。
    回顾结构静力分析中,节点位移是主要的未知量。[K]d =F中,[K]为刚度矩阵,d为节点位移
的未知量,而F为节点载荷的已知量。

    注意,在有运动的情况下,该方程与惯性以及任意时刻的弹力都是相关的。在没有运动的情况下
(例如,没有导致运动的初始扰动),该方程仍然表达了结构质量属性及其刚度之间的重要关系。在进行
一系列推导之后(这并不是本段的主题,但可以在有关振动的人门教材中找到),结构属性可归类为:
    1)固有频率:结构趋向于振荡的频率(在受到激励的情况下)。通常这些值对应共振频率。
    2)固有(自然)振动模式:特定的固有频率对应唯一的振动形式。

    注意,对两个零件和装配体都能够进行频率分析。如果对装配体进行分析,则要求所有的零件都
是结合在一起的,不允许出现不接触或有缝隙的情况。如果装配体的零件有千涉,比如需要做收缩匹
配分析,就必须在执行频率分析之前去除干涉部分。这部分内容将在“第2章装配体的频率分析”
中进一步说明,如图1-2所示。

1.1.1材料属性
频率分析中需要以下的材料属性:
1)弹性模量(也称为杨氏模量)。
2)泊松比。
3)质量密度。


1. 1.2频率与模式形态
    现实中几乎每种结构体都有无数的固有频率及相应的振动模式,然而在动态载荷结构的反应中,
只是最基础的几个模式是重要的。在这少数的几个最低模式中,其振幅一般较大,而高阶频率所对应
的模式中,振幅都较小。
    频率分析就是计算这些共振频率及它们对应的振动模式。计算共振频率及它们对应的振动模式就
是频率分析的所有内容,这也说明了频率分析的重要性。
1.1.3基本频率
    基本频率即最低的共振频率。自然频率的值与结构体在特定模式下所需的能量级别成正比例。因
此.基本频率下结构体振动所需的能量相比其他所有更高的自然频率而言是最小的。

 
    大多数的情况下,产品设计都需要规避共振。在已知产品将面临什么样的激励频率后,我们总是
以这样的方式来设计产品,即保证产品的固有频率不与激励频率相吻合。
    为了使结构的固有频率在危险范围以外,可以改变产品的几何结构、材料、避振特性或在适当的
地方添加质量单元。这些作用的影响可以通过模式分析来验证。
    机械体系一般要避免机械共振的发生,然而共振并不总是一件“坏”事。事实上,有许多装置专
门设计为在共振模式下工作。一些较为常见的例子是:音乐器材、夯土机、汽锤等。
本章将分析一个设备:音叉。它是基于共振频率设计出的设备中的一个典型代表。
 


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