DHDAS軟件‖結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析新功能

發(fā)布時間：2025-01-20

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模態(tài)相關(guān)性分析

模態(tài)試驗與仿真相關(guān)性分析是工程領(lǐng)域中用于評估有限元模型（FEM）與實際試驗結(jié)果之間相似度的重要方法。其主要目的是通過比較試驗?zāi)B(tài)參數(shù)（如模態(tài)頻率、振型等）與仿真模態(tài)參數(shù)，驗證有限元模型的準(zhǔn)確性，并據(jù)此進行模型修正，以提高仿真精度。
模型匹配
模型匹配是將試驗?zāi)Ｐ团c有限元模型進行幾何和坐標(biāo)系上的對齊，以確保兩者在結(jié)構(gòu)上的一致性。DHDAS通過三點對齊，采用仿射變換實現(xiàn)，使兩者在空間位置上盡可能一致。

模態(tài)振型動畫對比
完成模型匹配后，即可對比模態(tài)振型動畫，人工挑選相匹配的模態(tài)。

模態(tài)振型相關(guān)性分析
模態(tài)振型相關(guān)性分析是通過計算模態(tài)振型的相似度來評估模型的準(zhǔn)確性。常用指標(biāo)模態(tài)一致性系數(shù)（MAC）。MAC值范圍在0到1之間，值越接近1表示相關(guān)性越好。相同階模態(tài)往往具有較高的MAC值，而不同階模態(tài)之間MAC值很低。一般認為，當(dāng)MAC值達到0.7以上時，模型具有較高的可信度。

相關(guān)模態(tài)挑選
還可以通過比較試驗和仿真模態(tài)的頻率值來評估模型的準(zhǔn)確性。同時篩選模態(tài)頻率偏差與MAC值即可自動匹配相關(guān)模態(tài)。
模態(tài)相關(guān)性分析不僅用于驗證有限元模型的準(zhǔn)確性，還可以用于預(yù)測結(jié)構(gòu)的動態(tài)行為、評估結(jié)構(gòu)的薄弱部位以及指導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。通過相關(guān)性分析，可以發(fā)現(xiàn)模型中的誤差來源，并據(jù)此進行模型修正，從而提高仿真結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。

結(jié)構(gòu)動力學(xué)修改預(yù)測

結(jié)構(gòu)動力學(xué)修改預(yù)測（SDM）是一種用于優(yōu)化機械和復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的技術(shù)，主要用于預(yù)測在不改變試驗原型的情況下,結(jié)構(gòu)動力學(xué)修改的效果。評估在不需要重復(fù)作試驗的情況下，不同的設(shè)計修改所帶來的變化。評估所選定的修改方案對總體結(jié)構(gòu)的影響，在設(shè)計階段和原型階段之間進行優(yōu)化。
利用結(jié)構(gòu)動力學(xué)修改預(yù)測，可以進行以下工作：
① 利用動力吸振器降低振動能量
② 通過增加質(zhì)量或改變局部剛度來移動共振頻率
③ 通過減少質(zhì)量來減少附加質(zhì)量的影響，從而得到正確的固有頻率

結(jié)構(gòu)動力學(xué)修改預(yù)測模塊在試驗樣機優(yōu)化過程中具有以下優(yōu)勢：
① 可以在不修改結(jié)構(gòu)的物理特性的情況下，預(yù)測結(jié)構(gòu)修改的影響
② 可以在不進行重復(fù)測試的情況下，評價結(jié)構(gòu)設(shè)計變化
③ 可以全面評價特定結(jié)構(gòu)修改的影響
④ 可以大大節(jié)約試驗成本和減少試驗時間，提高試驗效率，加快產(chǎn)品開發(fā)過程