Modal analysis of a box shaped girder by numerical method

Abstract

Modal analysis of structures is carried - out to calculate natural frequencies and mode shapes. These par ameters are the essential technical information required in the analysis and design of any structures. In addition, this information is needed for understanding and simulating dynamic behavior of structures. For simple structures, theoretical appro ach can be used to predict these parameters, however for complex structures, numerical method should be used. It is claimed that for complex structures, closed form solution can be used to predict natural frequency of first mode by ideali zation of complex structures to simple one. In this paper, the modal analysis of a box shaped girder is studied numerically and results are com pared with simple beam model which has the same cross sectional properties. It is found that simple beam model can predict first mo de of vibration, if adequate boundary conditions are considered.

Для розрахунку власних частот і форм коливань виконано модальний аналіз структур. Ці параметри є основною технічною інформацією, необхідною для аналізу і розробки будь - яких структур. Інформація про них додатково необх ідна для розуміння і моделювання динамічної поведі н- ки структур. Для прогнозування цих параметрів в простих структурах може бути використаний теоретичний підхід, однак для складних структур необхідно використовувати чисельні методи. Заявлено, що для складни х структур аналітичне рішення може бути використано для прогнозування власної частоти моди першого порядку за допомогою спрощення складних структур до про с- тих. У даній роботі проведено чисельні дослідження модального аналізу коробчастої балки, а також пров едено порівняльний аналіз з моделлю двоопорної балки, яка має аналогічні характеристики поперечного перерізу. Виявлено, що за допомогою моделі дво - опорної балки можна прогнозувати вібрації першого порядку, за умови адекватного врахування граничних умов