Inventor 應力分析 模態結果的解讀

模態模擬的計算結果有兩個：
頻率跟振型。

頻率的結果要從瀏覽器中找，
數量就看當初在模擬設定中的值，
或者是設定的頻率範圍，非常簡單。

振型要利用“位移”動畫顯示功能來觀察。

兩個要合併在一起看，
每個模態包含一個頻率與對應到的位移振型，
其中位移的數值僅供參考，
實際應用上的位移要看外部激振源的作用位置 、方向 、作用頻率 、作用時間而定，
在模態分析中看到的位移數值其實是比例關係，
也就是位移1跟0.5的位置，在受到更大能量作用時，
同樣位置的位移會變成2跟1，
小能量時同樣位置的位移是0.5跟0.25，
也就是相對位置的位移量會維持一個2:1的比例。

所以“模態”的本質概念可以視為 :
模態n : 特定頻率下，在結構中各個位置的位移幅度比例[n]。

當知道怎麼看模態的結果以後，
接下來要注意的就是機構中的作用力方向與方式的問題 ;
例如作用力方向與模態中的最大位移方向關係；
如果方向一致就要小心會有激振的可能，
作用力的作用位置如果在約束或節點上，那影響應該不大，
如果在其他位置，尤其是在最大振幅位置，
那就要小心會有引發共振的問題 ;
作用力的型式是單次瞬間 、單次緩慢施加 、週期性重複跟頻率等不同方式影響會很大，
單次瞬間，能量一次性加入就移除，
結構會在最大振幅位置產生與輸入能量匹配的響應，
結構會產生振動，但是受到材料阻尼的影響會慢慢減少振幅到最終停止，
如果是緩慢施加的力量，通常會被視為靜態模擬，不需考慮模態，
如果是週期性力量，頻率又跟模態頻率一樣，
那就麻煩了，很容易會造成能量的蓄積，
隨週期次數增加而累積能量加大振幅，直到結構產生振動疲勞破壞。

如果發現有共振的疑慮，
設計上考量改善的作法其實應該要跟一般振動上習慣的隔振不同，
隔振通常是加上軟材料當基座隔離來自外部的振動源。

當機構自身的往復運動造成振動，隔離這一個作法反而目的是在隔離自身的振動往外傳，
那要如何處理自身的振動問題？
其實就是改變機構幾何設計或更換材料來改變模態的頻率與振型避開激振源，
這時就是Inventor應力分析中的模態功能上場的時機，
可以補強大位移的位置，
或在力量作用位置加上支撐(約束)，
都可以起到改變模態的頻率與振型的作用。