modal frequency是什麼意思,modal frequency的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
模态頻率;[數] 衆數頻率
例句
The modal frequency of the packaging structure increases with the elastic modulus of potting material.
封裝結構的模态頻率隨着灌封膠彈性模量的增大而增大。
Modal frequency and vibration response of the gear box are computed by structural FEM with a 3-d FE model.
建立齒輪箱三維有限元模型,采用結構有限元法計算齒輪箱模态頻率和振動響應。
Cable local vibration has little effect on the modal frequency, but more on the modal energy distribution.
索的局部振動雖然對結構主要振型的頻率影響不大,但對振型能量分布有比較明顯的影響。
The dynamic characteristic of linear rolling guide affected by modal frequency and modal shape was stu***d.
為了提高結構的動态剛度,可通過修改直線滾動導軌的結構,使低階模态頻率相應提高。
The modal frequency response and its sensitivity analysis for the coupled system using the direct method and the eigenmodes.
分别采用直接法和模态疊加法,計算聲場-結構耦合系統的聲壓響應水平及其敏度。
專業解析
模态頻率(Modal Frequency) 是指結構或系統在特定振動模态(Mode Shape)下發生自由振動時的固有頻率(Natural Frequency)。它是結構動力學中的核心概念,尤其在進行模态分析(Modal Analysis)時至關重要。
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基本定義與物理意義:
- 當一個彈性結構(如橋梁、飛機機翼、機械零件)受到瞬時激勵後,它會以其固有的方式自由振動。這種振動并非單一頻率,而是可以分解為一系列具有特定空間形态(即模态振型)和對應頻率的振動分量。
- 每個獨立的振動分量稱為一個模态(Mode)。模态頻率就是與該特定模态振型相對應的固有頻率。它代表了該模态下結構振動的“節奏”。
- 物理上,模态頻率由結構的質量分布(Mass Distribution)和剛度分布(Stiffness Distribution)共同決定。質量越大或剛度越小,模态頻率通常越低;反之,質量越小或剛度越大,模态頻率通常越高。
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為什麼重要(工程應用):
- 避免共振: 這是最重要的應用之一。如果外部激勵力(如發動機轉速引起的周期性力、風載荷、海浪)的頻率接近或等于結構的某個模态頻率,就會發生共振(Resonance)。共振會導緻結構振幅急劇增大,可能引發疲勞破壞、噪聲過大甚至災難性失效。識别模态頻率是設計時避開危險激勵頻率的基礎。例如,在航空航天領域,必須确保發動機的工作轉速不會引起飛機主要結構的共振(來源:NASA結構動力學相關技術文檔)。
- 動态特性表征: 模态頻率(連同模态振型和阻尼比)是描述結構動态響應的最基本“指紋”。通過實驗模态分析(Experimental Modal Analysis, EMA)或計算模态分析(Computational Modal Analysis, CMA/FEA)獲得這些參數,可以理解結構在動态載荷下的行為。
- 故障診斷: 結構發生損傷(如裂紋、松動)時,其質量或剛度會改變,從而導緻模态頻率發生變化。監測關鍵模态頻率的偏移是結構健康監測(Structural Health Monitoring, SHM)的重要手段之一(來源:ASME機械故障預防技術期刊相關研究)。
- 模型驗證與更新: 将計算得到的模态頻率與實驗測試結果進行對比,是驗證有限元模型(FEM)或其他計算模型準确性的關鍵步驟。若存在顯著差異,則需要根據實驗結果修正模型參數(模型更新)。
- 振動控制: 在設計主動或被動振動控制系統時,了解系統的模态頻率是設計有效控制策略的前提。
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關鍵點
- 模态頻率是固有屬性,取決于結構自身的物理參數(質量、剛度、邊界條件),而非外部激勵。
- 一個結構有無窮多個模态頻率(理論上),但工程上通常隻關注最低的若幹階(如1階彎曲、1階扭轉等),因為低階模态更容易被激發且能量更高。
- 模态頻率與模态振型一一對應。同一階模态頻率對應唯一的空間振動形态。
- 阻尼會影響結構在共振頻率附近的振動幅值,但對模态頻率本身的影響相對較小(尤其在小阻尼情況下)。
權威參考來源:
- NASA Technical Standards: NASA在結構動力學、模态測試與分析方面有深厚積累和嚴格标準,其技術文檔是理解模态頻率工程應用的重要參考(可搜索 NASA-STD-5001, NASA-HDBK-7005 等相關文檔主題)。
- ASME (American Society of Mechanical Engineers): ASME出版了大量關于機械振動、模态分析、結構動力學及其應用的期刊論文和會議論文集,是學術界和工業界公認的權威來源(例如 Journal of Vibration and Acoustics)。
- Modal Analysis Theory Texts: 經典教材如:
- Ewins, D. J. (2000). Modal Testing: Theory, Practice and Application. Research Studies Press.
- Maia, N. M. M., & Silva, J. M. M. (Eds.). (1997). Theoretical and Experimental Modal Analysis. Research Studies Press. 這些書籍系統闡述了模态頻率的理論基礎和實踐方法。
網絡擴展資料
“Modal frequency”是結合“modal”和“frequency”兩個術語的複合詞,其含義需從不同學科領域理解:
1.詞彙拆分解釋
2.複合詞“Modal Frequency”的含義
在不同學科中有不同應用:
- 工程與物理學:
指模态頻率,即系統(如機械結構、聲學系統)在特定振動模式下的固有頻率。例如,橋梁在不同振動模态下的共振頻率。
- 統計學:
可理解為“衆數頻率”,即數據集中出現最頻繁的數值(衆數)對應的頻次。
3.典型應用場景
- 振動分析:通過計算結構的模态頻率,預測其共振風險(如汽車發動機設計)。
- 信號處理:調制頻率(modulation frequency)涉及信號載波的頻率調整。
“Modal frequency”需結合具體領域理解,核心是“模式/模态”與“頻率”的結合,常見于物理、工程中的振動分析或統計學中的頻數分布。
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