质量参与因子优化策略

质量参与因子只是一个近似表示，可以指明一个分析中是否包括足够数量的模式。随着经验的积累，用户会发现在使用壳体的实例中，通常沿较大壳体特征（本例中对应着X和Z方向）的平面方向比较难达到推荐的数值0.8，这种现象意味着还没有包含高频（通常为轴向）模式。通常来说，当轴向模式的重要性减小时，弯曲模式对基础运动分析的结果至关重要，这时，推荐的数值0.8就显得没有那么重要了。

事实上，即便累积的质量参与因子达到0.8，也不能保证包括了所有重要的模式。对结果进行认真的分析，对最高模式及响应的准确空间描述以及对瞬态载荷充分的瞬时描述，都是同等重要的。

步骤20 图解显示最后一个模式形状

图解显示数值为65的最后一个模型形状，如图2-13所示。

最后一个模式形状的图解非常重要，因为生成网格的密度和质量必须能够平滑地描述它的形状。如果得到的是一个波浪起伏的图解，而且观察到很大的单元，则有必要进行网格细化。在这个例子中，图解效果很差，因此我们将通过改变单元品质和降低整体大小来进行改善。

步骤21 细化网格

图2-13 模式形状

生成【草稿品质网格】并指定默认单元的【整体大小】为4.42mm，使用【标准网格】进行划分。

步骤22 使用65个模式重新运行频率分析

步骤23 再次列举质量参与因子

再次列举【质量参与】因子，如图2-14所示。

沿X方向累积的数值几乎没有发生改变，仍为0.66。之前已经讨论过，这个数值不是特别重要。

步骤24 图解显示质量参与

右键单击【结果】并选择【定义频率响应图解】。选择【累积有效质量参与系数（CEMPF）】，作为与频率对应的数量图表。

在【摘要】选项组中，勾选【显示频率（Hz），其中CEMPF大于】复选框，确保三个方向都被选中，如图2-15所示。单击【确定】。

图2-14 质量参与（三）

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图2-15 图解显示质量参与

频率响应图提供了更多可视的细节，可以让用户了解每个模式相对于累积有效质量参与的系数。注意，Z方向的累积有效质量参与系数在最后的频率范围内突然加大，如图2-16所示。

累积有效质量参与系数包含更多模式（本例中为600），最终会在X和Z两个方向上都超过推荐的80%这一数值。Z方向会在大约6500Hz时超过80%，而X方向会在大约12000Hz时超过80%，如图2-17所示。这些频率都太高了，不需要在本仿真中考虑。

步骤25 图解显示最后一个模式形状

图解显示数值为65的最后一个模型形状，如图2-18所示。

最后一个模式形状描述得非常好，因此我们可以断定这次的网格密度已经足够。

图2-16 频率响应图

图2-17 累积有效质量参与系数

图2-18 最后一个模式形状

步骤26 定义模态阻尼

对所有模式指定一个模态阻尼，阻尼比率为0.05，如图2-19所示。

提示

标准MILS-STD-810G中的方法516.5指出，当没有其他阻尼信息可用时，推荐通过品质因子Q=10来得到阻尼数值。请仔细阅读下面的讨论，便可以理解为何模态阻尼比率为0.05。

图2-19 定义模态阻尼