自由边界：实际工作中的边界

一些结构实际的工作状态就是自由边界，如飞机、导弹、卫星等航天器结构，因此，对这些结构进行测试或计算时，采用自由边界条件。

另一个典型情况是动力总成刚体模态。动力总成由具有弹性的悬置支撑，悬置决定了动力总成的边界、支承和动力本身。由于悬置是具有弹性的减振器，因此，由弹性悬置支承的动力总成存在刚体模态，也就是说动力总成的工作边界可视为一种自由边界，当然了，不完全自由，还具有一定的约束性，界于完全自由与约束之间的一种边界。在这，我们暂时还称它为自由边界。(www.xing528.com)

动力总成为什么要做刚体模态呢？悬置匹配时要求动力总成刚体模态解耦，解耦最理想的情况是动力总成6个刚体模态频率完全分开，频率相隔很远。但是很难做到6个频率都分得很开，因此，至少要求3个刚体模态完全分开，解耦非常好。这3个刚体模态为bound、pitch和roll模态。怎么做动力总成模态解耦设计呢，要求选好悬置位置、悬置刚度等参数，通常借助有限元工具进行解耦优化迭代，得到非常理想的解耦率。但这一步需要试验数据提供支撑，通常是通过试验获得刚体特征参数：质心位置和转动惯量。把这两个参数提供给有限元，才能进行解耦优化迭代。悬置优化完成之后，选择了合适的位置，装到了整车上，那么这时要验证6个刚体模态是否解耦，解耦效果怎么样，尤其是非常重要的3个刚体模态，因此，需要做动力总成刚体模态。