在模态分析中,当我们选择模态参考点时,-要求这些参考点要避开模态节点。那什么是模态节点呢?理论上讲,模态节点是指模态振型值为零的位置,也就是说在振型动画中,不动的点即为节点,也是模态振型与原始未变形的结构的交点位置,并且每一阶模态的节点位置都不相同。如常见的自由-自由梁、简支梁和悬臂梁的前三阶模态振型如下图所示,二者的交点即为模态节点。自由 -自由梁简支梁悬臂梁对于自由 -自由梁而言,第1 阶模态有两个节点,第2 阶有 3 个节点,第 3 节有 4 个节点。因此,对于第N阶模态的节点数为N+1。对于简支梁和悬臂梁而言,第1 阶模态无节点(不计边界),第2 阶为 1 个节点,第3 阶为 2 个节点。因此,对于第 N 阶模态的节点数为N-1。对于质量均匀分布的自由梁和简支梁而言,跨中永远是偶数阶模态的节点,是奇数阶模态的振型最大值点。对于节点我们已经明白了,那什么又是节线呢?节线是指由节点组成的线条,也就是说在这根线上,模态振型值全为零。节线如下图红线所示位置。对于平面结构而言,有时会用(N,M) mode 表示某一阶模态振型,在这里,N 是指沿平面结构的一个方向这阶模态振型的波峰和波谷总数,M 是指与前一个方向正交的方向的波峰波谷总数,如下图所示。 (1,1) mode(1,2) mode (2,1) mode(2,2) mode这些模态也可能会以相互组合的形式出现,如(2,1) mode 和 (1,2) mode 组合的形式如下图所示。 (3,1) mode 和 (1,3) mode 组合的形式如下图所示。到此,我们对于节点,节线已经清楚了,那节径和节圆又是什么呢?对于圆形结构而言,节径是指模态振型值为零的直径,节圆是指模态振型值为零的圆周。此时,同样会用(d,c)mode 表示某一阶模态振型,在这里, d 表示节径数, c 表示节圆数。在下面这些动画中,白色表示节径和节圆,红色和蓝色表示正和负的位移。(0,1)mode(1,1)mode(2,1)mode(0,2)mode (2,2)mode