DHDAS軟件‖結構動力學分析新功能

發布時間：2025-01-20

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模態相關性分析

模態試驗與仿真相關性分析是工程領域中用于評估有限元模型（FEM）與實際試驗結果之間相似度的重要方法。其主要目的是通過比較試驗模態參數（如模態頻率、振型等）與仿真模態參數，驗證有限元模型的準確性，并據此進行模型修正，以提高仿真精度。
模型匹配
模型匹配是將試驗模型與有限元模型進行幾何和坐標系上的對齊，以確保兩者在結構上的一致性。DHDAS通過三點對齊，采用仿射變換實現，使兩者在空間位置上盡可能一致。

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

模態振型相關性分析
模態振型相關性分析是通過計算模態振型的相似度來評估模型的準確性。常用指標模態一致性系數（MAC）。MAC值范圍在0到1之間，值越接近1表示相關性越好。相同階模態往往具有較高的MAC值，而不同階模態之間MAC值很低。一般認為，當MAC值達到0.7以上時，模型具有較高的可信度。

相關模態挑選
還可以通過比較試驗和仿真模態的頻率值來評估模型的準確性。同時篩選模態頻率偏差與MAC值即可自動匹配相關模態。
模態相關性分析不僅用于驗證有限元模型的準確性，還可以用于預測結構的動態行為、評估結構的薄弱部位以及指導結構優化設計。通過相關性分析，可以發現模型中的誤差來源，并據此進行模型修正，從而提高仿真結果的可靠性和準確性。

結構動力學修改預測

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

結構動力學修改預測模塊在試驗樣機優化過程中具有以下優勢：
① 可以在不修改結構的物理特性的情況下，預測結構修改的影響
② 可以在不進行重復測試的情況下，評價結構設計變化
③ 可以全面評價特定結構修改的影響
④ 可以大大節約試驗成本和減少試驗時間，提高試驗效率，加快產品開發過程