5.14.3 MAC
2026年01月15日
5.14.3 MAC
模态置信准则(MAC)是振型向量之间的点积,用于评价两个模态振型向量几何上的相关性,计算得到的标量值位于0~1之间,或者用百分数来表示。如果MAC值接近0,那么我们可以说这两个振型向量之间相关性很小或者是正交的。如果MAC值接近1,那么说明这两个振型向量彼此平行或非常相似。笔者倾向于用两个振型向量之间的相似程度这个词来描述MAC。MAC矩阵中对角元素是各阶振型向量与自身的点积,因此,MAC值为1,而非对角元素为不同阶振型向量之间的点积,因此MAC值应该非常低,接近0,如图5-75所示。

图5-73 对比分析带宽内的实测FRF与综合FRF

图5-74 考虑不同的残余项时的影响
a)仅考虑上残余项 b)同时考虑上、下残余项
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图5-75 MAC
当MAC矩阵中非对角元素值很大时,需要对模态结果做进一步检查。通常有以下三个原因导致非对角元素MAC值偏高:
1)存在虚假模态,导致相邻两阶模态的MAC值偏大。
2)测点过少造成空间上混叠,导致相隔较远的两阶模态MAC值偏大。
3)测点位置布置不合理,在两阶模态有明显差异的区域测点过少,因此,从振型上区别不开,导致MAC值偏高。
MAC又分为Auto-MAC和Cross-MAC,我们通常所说的是Auto-MAC,表明是一次模态分析结果之内各阶模态振型向量之间的MAC。而Cross-MAC是指两次分析结果之间或试验模态与计算模态之间的MAC。
另外,MAC与正交性检查是完全不同的两个概念,但是很多人都认为MAC与正交性检查相同,但事实上它们有着巨大的差异。MAC直接是两个振型向量之间的点积,而正交性是指“线性无关”的振型向量关于质量和刚度矩阵加权正交。因此,从数字公式上来看,二者就完全不同。