频率分析
每个结构都有以特定频率振动的趋势，这一频率也称作自然频率或共振频率。每个自然频率都与模型以该频率振动时趋向于呈现的特定形状相关，称为模式形状。当结构被频率与其自然频率一致的动态载荷正常刺激时，会承受较大的位移和应力。这种现象就称为共振。对于无阻尼的系统，共振在理论上会导致无穷的运动。但阻尼会限制结构因共振载荷而产生的反应。
如果您的设计承受动态环境，则不能使用静态算例来估算响应。频率算例可帮助您避免共振和设计振动孤立系统。它们也构成估算线性动态系统的响应的基础；在该系统中动态环境的系统响应设想为与在分析中考虑到的模型的模式分布之和相等。
在某些设备的设计中需要共振。
实际模型有无穷多个自然频率。但有限元素模型的自然频率数目是有限的，等于模型中考虑的自由度数。在大多数情况下，只需要前几个模式。
自然频率和相应的模式形状取决于几何、材料属性和支撑条件。自然频率和模式形状的计算称为形态、频率和正常模式分析。
模式形状示例
单击此处查看矩形盘只沿其两条短边支撑的前几个模式形状的动画。
频率分析中载荷的影响
在生成模型几何时，通常是根据模型的原始（未变形）形状生成。有些载荷，例如结构本身的重量，始终存在并且可能对结构的形状及其形态属性造成很大的影响。在许多情况下，此影响可以忽略，因为引发的偏差很小。
载荷会影响实体的形态特征。一般而言，压缩载荷会降低共振频率，而张力载荷会提高共振频率。通过更改小提琴琴弦的张力可以很容易证明这一事实。张力越大，频率（音调）就越高。
您不需要为频率算例定义任何载荷，但一旦为其定义了载荷，就需要考虑它们的影响。
要考虑载荷对共振频率的影响，必须使用 Direct Sparse 解算器。如果为频率算例定义了载荷而且“解算器”选项被设定为自动，则系统将会使用 Direct Sparse 解算器。
执行频率分析
要执行频率分析：
1. 创建频率算例。右键单击 Simulation 算例树中的顶部图标并选择属性。定义算例的属性以设置频率数目。默认情况下，除了任何刚性实体模式之外，该程序还会计算最低的五个模式。
2. 定义每个实体、外壳和横梁的材料。要定义实体、外壳或横梁的材料，请右键单击 Simulation 算例树中的相应图标，然后选择应用/编辑材料。请注意，密度是必需的一个材料属性。
3. 根据需要定义约束。FFEPlus 解算器会自动检测刚性实体模式。如果将解算器选项设置为 FFEPlus 或“自动”，您不必定义任何约束。刚性实体模式不会被计入所要求的模式数中。例如，如果您要求无支撑实体模型的五个模式，FFEPlus 会提取六个刚性实体模式和五个请求的模式。如果使用的是 Direct Sparse 解算器，您必须应用足够的约束来稳定模型或者激活使用软弹簧使模型稳定选项。但请注意，约束会直接影响模式。
4. 根据需要定义载荷。载荷并非必需的，但一旦定义了载荷，系统就会使用它们。系统需要使用 Direct Sparse 解算器来解决已定义的载荷的频率问题。 请注意，通过右键单击算例图标，然后选择属性并单击流动/热力效应选项卡，您可以定义热载荷和流体载荷。
对于装配体和多实体零件，请确保定义适当的接触设定。频率算例中不允许自由和接合之外的接触条件。
5. 对模型进行网格化，然后运行算例。在运行算例之前，您可以使用结果选项来要求为所有模式形状自动生成图解。
如果在对算例进行网格化之前运行算例，该程序会在运行算例之前自动对其进行网格化。您也可以通过选中网格 PropertyManager 中的网格化后运行分析来运行算例。
6. 查看结果：
? 双击结果文件夹中的图标即可显示关联的图解。
? 右键单击结果文件夹，然后选择列举共振频率以列出除任何刚性实体模式之外所要求的共振频率数。
? 右键单击结果文件夹，然后选择列举质量参与可以列出所计算的模式的质量参与。
? 要定义新的位移图解，请右键单击结果文件夹，然后选择定义位移图解。
? 要定义新的变形图解，请右键单击结果文件夹，然后选择定义变形图解。
? 要动画显示激活的图解，请右键单击其图标或在图形区域中右键单击，然后选择动画。
? 要生成报告，请右键单击报告文件夹，然后选择定义。
单击此处可获得更多结果查看选项。
当运行没有任何结果文件夹的算例时，该软件会生成结果选项中为该算例类型指定的文件夹和图解。如果存在结果文件夹，该软件会更新现有的图解。
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