在《车身典型结构模态识别方法研究》一文中我们利用常规方法,即通过计算频响函数的PCH文件进行车身模态识别,这种方法在实际应用非常广泛。但我们知道频响函数计算是基于模态结果进行,在通常情况下都会先计算一个零部件或系统的模态,此时可以直接利用模态的计算结果(一般op2格式)进行频响函数的相关计算,这样既提高了效率又节约了资源,而且还能获得预期的结果。
一般对于零部件或单个子系统,如传动轴模态、转向系统模态、悬置系统支架模态等采用上文《基于FRF的结构模态识别方法》的方法非常方便高效,但对于大型结构,如车身、TB及整车等系统采用《车身典型结构模态识别方法研究》方法相对更加快捷,而且结果可以采用多种方式显式。
一、基于模态频响的模态识别方法(以车身模态为实战案例)
1、车身模态识别响应点
车身整体弯曲及扭转模态识别采用十点法更加快捷准确,激励点如左下图所示;(1)弯曲模态识别10个点的激励力同向;(2)扭转模态识别8个对角点激励力反向;
图1 十点法识别设置点
2、模态结果导入(op2格式),只需保留mode sets即可,注意单位。
图2 模态结果导入
2、设定模态阻尼,如3%。
图3 模态阻尼设定
3、定义set,以便于定义激励和响应。
图4 定义输出set集
4、载荷集设置,相当于Optistruct中的Rload1。
图5 激励载荷集定义
5、频响函数工况设定
图6 频响工况定义
5、计算频率范围设定
图7 计算频率范围设定
6、结果读取
通过后处理可得到弯曲及扭转工况下的车身模态识别结果,从弯曲模态识别结果可以看出,在49Hz十个响应点均出现峰值,结合模态计算结果可判定该模态为车身整体弯曲模态。
图8 车身弯曲模态识别结果
在设定扭转工况时,只需要在Load Function中将激励力由1N修改为-1N即可。从扭转模态识别结果可以看出,在35Hz和4Hz出现峰值,结合模态计算结果可判定35Hz为背门框扭转模态,47Hz为整体扭转模态。
图9 车身扭转模态载荷设定
图10 车身扭转模态识别结果
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