在Structural 3D中计算结构的固有频率
动态频率分析, 要么 模态分析, 需要确定固有频率 (或共振频率) 为了预测结构的最大响应. 当施加到结构的振动载荷与固有频率匹配时, 可能会导致系统损坏的危险.
输入值
用户可以轻松添加节点质量, 通过简单地将其现有的静载荷转换成节点质量. SkyCiv Structural 3D将自动计算节点质量 (根据您的负荷组) 并将它们应用于结构, 这样就可以分析您的模型的动态频率影响. 开始, 点击 淋巴结肿块 从左侧菜单. 用户可以从现有载荷转换节点质量. 这是用户点击时的示例 转换负荷 在下面 淋巴结肿块 输入:
这使用户可以添加载荷组并将其转换为模态质量, 让用户完全控制包括哪些负载, 具有质量方向和因素的控制.
用户还可以通过输入X来在任何节点上指定自己的节点质量。,和,Z平移和旋转质量值:
动态频率分析
SkyCiv动态频率分析计算结构的最低特征频率, 通过解决下面的特征值方程. 在静态分析中, 我们假设系统不依赖时间. 在动态分析中, 有时间依赖性.
在动态频率分析中，我们正在求解振动下的振型和频率. 具体来说，我们解决振动频率 (每秒周期) 和时期 (完成一个周期所需的时间) 对于结构的每个模式形状.
下式表示结构3D在频率分析过程中执行的计算:
[中号][ü¨]+[ķ][ü]=[0]
[中号] = 结构质量矩阵,
[ķ] = 结构刚度矩阵,
[ü] =位移,
[ü¨] 是位移相对于时间的二阶导数 (即. 加速度).
这里, 等式没有解决, 而是将其简化为一个一般的特征值问题. 在哪里 λ =特征值
[中号][ü]λ+[ķ][ü]=[0]
得到的特征值是结构的频率，而特征向量是振型. 较低的频率或模式意味着每秒较少的周期，因此振荡较慢.
结果显示
动态频率分析完成后, 用户可以查看多种模式形状的结果. 只需选择模式形状, 并且该结构将动画以显示模式形状. 用户还可以查看结构所有模式的频率和周期值. 这是动画和结果的示例:
还为用户提供了每种模式的列表结果列表, 包括自然频率和周期. 例如, 在上面的模型中，我们有每个结果的频率和周期 (为简单起见, 只有第一个 10 模式产生 – 这可以控制在 设定值):
另外, 结构的模态大众参与结果, 可以通过单击 群众参与 标签. 质量参与因子表示与特定频率或振动模式相关的质量量. 从本质上讲，它使用户可以看到给定模式下多少结构的质量被激发。. 从而提供有关结构响应的见解: 大众参与因素越大, 对整体反应的重要性越大.
在上面的示例动画中 (桥梁结构), 您会看到在此模式下，桥仅沿x和y方向移动/振动 (模式 2), 所以从那, 我们得到 0 z方向内的参与因子 (侧身). 当处理相对较小的群众参与因素时, 用户应始终进行工程判断并分析这些振动模式的影响. 大多数建筑法规至少要求 90% 累积群众参与进行分析.
