模态参与因子
振型
每种结构都有在给定的一组固有频率上振动的趋势。每个固有频率都与一种形状相关联,称为振型,模型在该频率下振动时往往会出现这种形状。
- 共振
- 当输入负载激励频率与结构的一个固有频率匹配时发生。在这种情况下,载荷会放大振型,可能导致很大的位移。
- 参与因子
- 在特定方向上受力/位移激励时,给定振型对结构响应的影响程度的度量。
因此,激励有可能匹配一个固有频率(即共振条件),但如果振型的参与因子接近 0,则不会有能量进入该振型,也不会发生动力学响应。
- 模态参与因子
- 模态参与因子是标量,用来测量给定参考系中振型与定向激励之间的相互作用。值越大,表示对动力学响应的贡献越大。
- 有效质量因子
- 与每种振型相关的有效质量因子表示在给定激励方向上参与该振型的系统质量的量。该值以系统总质量的百分比表示。因此,有效质量较大的振型对系统在给定激励方向上的响应有重要贡献。
线性动态分析的一个常见经验法则是,如果某一振型对总有效质量的贡献超过 1-2%,则应包括该振型。
- 累计质量
- 振型 “n” 的累积质量是模式 1 到 “n” 的有效质量因子之和。
线性动态分析的一个常见经验法则是包含足够的振型,使得激励振动的主要方向上的累积质量至少为 80%。