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什么是振動(dòng)分析軟件?

時(shí)間:2024-8-13閱讀:640
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振動(dòng)分析軟件是用于在計(jì)算機(jī)上預(yù)測(cè)振動(dòng)作用于被分析物體時(shí)所發(fā)生的現(xiàn)象的軟件。

當(dāng)一定的外力作用于物體時(shí),根據(jù)外力的大小和方向,物體會(huì)發(fā)生變形。一般來(lái)說(shuō),物體會(huì)根據(jù)變形量產(chǎn)生試圖恢復(fù)其原始形狀的力,當(dāng)超過(guò)物體材料強(qiáng)度的力作用于其上時(shí),物體就會(huì)發(fā)生塑性變形或斷裂。

另一方面,振動(dòng)不是恒定的外力,而是作用在物體上的隨時(shí)間變化的力。特別是波浪,在一定時(shí)間內(nèi)反復(fù)作用,會(huì)引起較大的變形甚至破壞,就像有很大的外力作用在物體上一樣。振動(dòng)分析軟件是模擬復(fù)雜振動(dòng)引起的現(xiàn)象的軟件。

振動(dòng)分析軟件的使用

振動(dòng)分析軟件用于各種振動(dòng)結(jié)構(gòu),不僅用于汽車(chē)和電氣設(shè)備等制造業(yè),而且還用于建筑行業(yè),以模擬地震引起的振動(dòng)影響。

每個(gè)結(jié)構(gòu)都有自己的固有頻率,因此如果施加的振動(dòng)與固有頻率匹配,則可能會(huì)發(fā)生共振。這種共振會(huì)增加振動(dòng)并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞或破壞,因此有必要在設(shè)計(jì)階段通過(guò)模擬等來(lái)檢查共振。振動(dòng)分析軟件用于確認(rèn)這種現(xiàn)象。

振動(dòng)分析功能作為線性動(dòng)態(tài)分析被納入結(jié)構(gòu)分析軟件中。還有一種稱(chēng)為聲學(xué)振動(dòng)分析軟件的設(shè)備,可以處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),但這里我們將振動(dòng)分析軟件作為模擬軟件來(lái)討論。

振動(dòng)分析軟件原理

首先,振動(dòng)分析的支柱是運(yùn)動(dòng)方程。它被稱(chēng)為牛頓第二定律,指出“作用在物體上的合力與該物體的質(zhì)量成正比,并為該物體提供加速度",數(shù)學(xué)上表示為 F=ma。這里F是外力,m是物體的質(zhì)量,a是加速度。

振動(dòng)分析軟件使用與實(shí)際物體相對(duì)應(yīng)的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的方程 F=ma+kx+c,并使用隨時(shí)間變化的加速度和位移。這個(gè)時(shí)候就用到了微分和積分。

振動(dòng)分析軟件分析以下步驟,以了解實(shí)際物體的行為。首先,我們進(jìn)行建模,使用數(shù)學(xué)公式來(lái)表達(dá)對(duì)象。在建模中,我們不僅輸入形狀,還輸入材料信息,特別是密度和楊氏模量。接下來(lái),使用有限元法、有限差分法和有限體積法等數(shù)值方法將運(yùn)動(dòng)方程應(yīng)用于建模對(duì)象。作為應(yīng)用數(shù)值求解方法的條件,還需要初始條件、邊界條件等。

振動(dòng)分析軟件可以執(zhí)行上述計(jì)算并輸出結(jié)果。


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