各位亲们，问一下结构动力学模态分析中的第一阶弯曲变形和第二阶弯曲变形的区别？

什么是模态分析？~

简单地说，模态分析是根据用结构的固有特征，包括频率、阻尼和模态振型，这些动力学属性去描述结构的过程。那只是一句总结性的语言，现在让我来解释模态分析到底是怎样的一个过程。不涉及太多的技术方面的知识，我经常用一块平板的振动模式来简单地解释模态分析。这个解释过程对于那些振动和模态分析的新手们通常是有用的。
考虑自由支撑的平板，在平板的一角施加一个常力，由静力学可知，一个静态力会引起平板的某种静态变形。但是在这儿我要施加的是一个以正弦方式变化，且频率固定的振荡常力。改变此力的振动频率，但是力的峰值保持不变，仅仅是改变力的振动频率。同时在平板另一个角点安装一个加速度传感器，测量由此激励力引起的平板响应。
现在如果我们测量平板的响应，会注意到平板的响应幅值随着激励力的振动频率的变化而变化。随着时间的推进，响应幅值在不同的频率处有增也有减。这似乎很怪异，因为我们对此系统仅施加了一个常力，而响应幅值的变化却依赖于激励力的振动频率。具体体现在，当我们施加的激励力的振动频率越来越接近系统的固有频率（或者共振频率）时，响应幅值会越来越大，在激励力的振动频率等于系统的共振频率时达到最大值。想想看，真令人大为惊奇，因为施加的外力峰值始终相同，而仅仅是改变其振动频率。
时域数据提供了非常有用的信息，但是如果用快速傅立叶变换（FFT）将时域数据转换到频域，可以计算出所谓的频响函数（FRF）。这个函数有一些非常有趣的信息值得关注：注意到频响函数的峰值出现在系统的共振频率处，注意到频响函数的这些峰出现在观测到的时域响应信号的幅值达到最大时刻的频率处。
如果我们将频响函数叠加在时域波形之上，会发现时域波形幅值达到最大值时的激励力振动频率等于频响函数峰值处的频率。因此可以看出，既可以使用时域信号确定系统的固有频率，也可以使用频响函数确定这些固有频率。显然，频响函数更易于估计系统的固有频率。
许多人惊奇结构怎么会有这些固有特征，而更让人惊奇的是在不同的固有频率处，结构呈现的变形模式也不同，且这些变形模式依赖于激励力的频率。
现在让我们了解结构在每一个固有频率处的变形模式。在平板上均匀分布45个加速度计，用于测量平板在不同激励频率下的响应幅值。如果激励力在结构的每一个固有频率处驻留，会发现结构本身存在特定的变形模式。这个特征表明激励频率与系统的某一阶固有频率相等时，会导致结构产生相应的变形模式。我们注意到当激励频率在第一阶固有频率处驻留时，平板发生了第1阶弯曲变形，在图中用蓝色表示。在第2阶固有频率处驻留时，平板发生了第1阶扭转变形，在图中用红色表示。分别在结构的第3和第4阶固有频率处驻留时，平板发生了第2阶弯曲变形，在图中用绿色表示，和第2阶扭转变形，在图中用红紫红色表示。这些变形模式称为结构的模态振型。（从纯数学角度讲，这种叫法实际上不完全正确，但在这儿作为简单的讨论，从实际应用角度讲，这些变形模式非常接近模态振型。）
我们设计的所有结构都具有各自的固有频率和模态振型。本质上，这些特性取决于确定结构固有频率和模态振型的结构质量和刚度分布。作为一名设计工程师，需要识别这些频率，并且当有外力激励结构时，应知道它们怎样影响结构的响应。理解模态振型和结构怎样振动有助于设计工程师设计更优的结构。模态分析有太多的需要讲解的地方，但这个例子仅仅是一个非常简单的解释。
现在我们能更好地理解模态分析主要是研究结构的固有特性。理解固有频率和模态振型（依赖结构的质量和刚度分布）有助于设计噪声和振动应用方面的结构系统。我们使用模态分析有助于设计所有类型的结构，包括机车、航天器，宇宙飞船、计算机、网球拍、高尔夫球杆……这些清单举不胜举。

简单地说两者范畴不一样,屈曲属于结构稳定性范畴,研究的是考虑结构承受压应力可能造成失稳条件,如压杆稳定性；模态分析属于动力学范畴,准确的说是结构动力学研究的基础,结构动力学研究的是动荷载条件下结构的动态响应（应力与变形）,模态是可看成结构自身的动力学参数,即结构振动的固有频率,与荷载没有关系,而结构的动力学响应则与结构自身的固有频率（模态）与外荷载频率两者之间的关系息息相关,如当两者相同时会发生共振.
从上面的描述可以看出,结构屈曲分析与模态分析之间没有什么必然的联系.

动力学模态分析的目的，是避免所设计的结构在运行过程中发生共振。因为共振可能会导致结构的破坏。
模态分析结果含多个阶次，每一阶次对应一个模态，每个阶次都有自己的固有频率、阻尼、振型。
题主说的第一阶弯曲变形和第二阶弯曲变形分别对应第一阶和第二阶振型，需要结合对应的固有频率使用。
比如所分析的结构在运行时:如果受到第一阶固有频率外力的激励，就会按照第一阶振型振动，此时发生第一阶共振；如果受到第二阶固有频率外力的激励，就会按第二阶振型振动，此时发生第二阶共振。

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缙云县13839043478： 什么是模态分析 - ？
钮垄迁迪： 模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用.模态是机械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...

缙云县13839043478： 各位亲们,问一下结构动力学模态分析中的第一阶弯曲变形和第二阶弯曲变形的区别? - ？
钮垄迁迪： 动力学模态分析的目的,是避免所设计的结构在运行过程中发生共振.因为共振可能会导致结构的破坏. 模态分析结果含多个阶次,每一阶次对应一个模态,每个阶次都有自己的固有频率、阻尼、振型. 题主说的第一阶弯曲变形和第二阶弯曲变形分别对应第一阶和第二阶振型,需要结合对应的固有频率使用. 比如所分析的结构在运行时:如果受到第一阶固有频率外力的激励,就会按照第一阶振型振动,此时发生第一阶共振;如果受到第二阶固有频率外力的激励,就会按第二阶振型振动,此时发生第二阶共振.

缙云县13839043478： 什么是模态分析? - ？
钮垄迁迪： 简单地说,模态分析是根据用结构的固有特征,包括频率、阻尼和模态振型,这些动力学属性去描述结构的过程.那只是一句总结性的语言,现在让我来解释模态分析到底是怎样的一个过程.不涉及太多的技术方面的知识,我经常用一块平板的...

缙云县13839043478： 结构屈曲分析与模态分析的区别与联系? - ？
钮垄迁迪： 简单地说两者范畴不一样,屈曲属于结构稳定性范畴,研究的是考虑结构承受压应力可能造成失稳条件,如压杆稳定性;模态分析属于动力学范畴,准确的说是结构动力学研究的基础,结构动力学研究的是动荷载条件下结构的动态响应(应力与变形),模态是可看成结构自身的动力学参数,即结构振动的固有频率,与荷载没有关系,而结构的动力学响应则与结构自身的固有频率(模态)与外荷载频率两者之间的关系息息相关,如当两者相同时会发生共振.从上面的描述可以看出,结构屈曲分析与模态分析之间没有什么必然的联系.

缙云县13839043478： 模态的2结构动力修改与灵敏度分析 - ？
钮垄迁迪： 结构动力修改(Structure Dynamic Modify——SDM)有两个含义:①如果机器作了某种设计上的修改,它的动力学特性将会有何种变化?这个问题被称为SDM的正问题.②如果要求结构动力学参数作某种改变,应该对设计作何种修改?这是...

缙云县13839043478： 有限元进行的“模态分析”这个到底是什么意思,希望能用比较能理解的话解释一下.为什么一个结构会有好几 - ？
钮垄迁迪： 物体振动时都是按一定特定规律进行的,模态分析一般就是计算结构的振动特征频率和与频率对应的振型等振动特征.至于有几个模态,主要决定于结构有几个自由度.单自由度的只有一个模态,几自由度的就有几个模态,而实际结构一般是弹性体,有无穷多个自由度,因此有无穷多个模态.比如弹簧振子,只有一个自由度,即离开平衡位置的位移x,模态分析主要求其振动角频率ω=√(k/m),而其振型就是离开平衡位置的位移.而梁属于弹性体,就有无穷多模态.当然一般只分析其前几阶模态就够了,后面的高频振动一方面很少发生且破坏力减弱,另一方面人们对高阶模态的分析能力也有限、难计算准确.

缙云县13839043478： 我在ANSYS里进行了模态分析,提取出各阶的位移值, - ？
钮垄迁迪： 建议看看结构动力学方面的基础书籍,那个位移数值其实就是位移,只不过这个位移不是结构的真实位移,而是结构对应于各阶频率的模态位移.它反映的是结构的振动特性,比如,结构的一阶频率1.4HZ,一阶振动形态是个竖向的正弦半波....

缙云县13839043478： 结构动力学中是不是有几个自由度就有几阶模态 - ？
钮垄迁迪： 模态分析不施加荷载,所谓的模态分析是分析系统的自振特性,与外界荷载无关,因此进行模态分析不需要施加荷载.约束的问题需要好好分析,不同的约束其分析结果差异很大.你前面说三点悬吊支撑,后面又讲前端轴承后端涨紧联接,这两种联接方式结果应该差异较大,你需要考虑仔细.到底需要分析什么,需要一个什么结果.

缙云县13839043478： 可不可以详细说一下从sw建模到在ansys中进行模态分析.跪求啊,第一次接触.完全不会. - ？
钮垄迁迪： 同学,你好! 关于ANSYS中的结构的模态分析有三种:普通模态分析、自由模态分析和预应力状态下模态分析,其中自由模态为结构本体的固有特性.具体的从三维建模软件(如SolidWorks)导入ANSYS之后通过以下思路进行: 1. 在...

缙云县13839043478： 哪位大侠解释一下模态分析中,模态参数的概念,满意可以追加高分 - ？
钮垄迁迪： 模态参数有:模态频率、模态质量、模态向量、模态刚度和模态阻尼等.