谐响应分析总结Word下载.docx

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六谐波载荷的本性

1.在已知频率下正弦变化；

2.相角y允许不同相的多个载荷同时作用，y缺省值为零；

3.施加的全部载荷都假设是简谐的，包括温度和重力。

七复位移

在下列情况下计算出的位移将是复数

1.具有阻尼

2.施加载荷是复数载荷（例如：

虚部为非零的载荷）

3.复位移滞后一个相位角y（相对于某一个基准而言）

4.可以用实部和虚部或振幅和相角的形式来查看

八模型

1.只能用于线性单元和材料，忽略各种非线性；

2.记住要输入密度；

3.注意：

如果ALPX（热膨胀系数）和DT均不为零，就有可能不经意地包含了简谐热载荷。

为了避免这种事情发生，请将ALPX设置为零。

如果参考温度[TREF]与均匀节点温度[TUNIF]不一致,那么DT为非零值。

九施加谐波载荷并求解

1.所有施加的载荷以规定的频率（或频率范围）简谐地变化

2.“载荷”包括：

位移约束-零或非零的

作用力

压强

注意：

如果要施加重力和热载荷，它们也被当作简谐变化的载荷来考虑！

十规定谐波载荷时要包括：

振幅和相角

频率

1.振幅和相角

（1）载荷值（大小）代表振幅Fmax

（2）相角f是在两个或两个以上谐波载荷间的相位差，单一载荷不需要相角f。

（3）ANSYS不能直接输入振幅和相角，而是规定实部和虚部分量；

例如，施加两个简谐力F1和F2，其相角相差f:

F1real=F1max（F1的振幅）F1imag=0

F2real=F2maxcosfF2imag=F2maxsinf

（4）可以使用APDL语言计算，但要确保角度单位为度（缺省为弧度）。

2.频率

通过频率范围和在频率范围内的子步数量来规定每秒的循环次数（赫兹）；

例如，在0-50频率范围内有10个子步时将给出在5，10，15...45和50Hz等频率上的解；

而同一频率范围只有一个子步时，则只给出50Hz频率上的解

十一观看结果

分三步

post26

绘制结构上的特殊点处的位移-频率曲线

确定各临界频率和相应的相角

post1

观看整个结构在各临界频率和相角时的位移和应力

1.位移-频率关系曲线

（1）首先定义POST26变量节点和单元数据表

用大于等于二的数据识别

变量1包含各频率，并是预先定义了的，所以我们只能从2开始定义。

（2）定义变量

挑选可能发生最大变形的节点，然后选择自由度的方向；

定义变量的列表被更新。

（3）画变量关系曲线

2.确定各临界频率和相角

（1）用图形显示最高振幅发生时的频率；

（2）由于位移与施加的载荷不同步（如果存在阻尼的话），需要确定出现最大振幅时的相角；

要进行上述工作，首先要选择振幅+相位选项。

然后用表列出变量。

（3）下一步就是观看整个模型在该频率和相角下的位移和应力（使用POST1）

3.观看整个结构的结果

（1）进入POST1，且列出结果综述表，确定临界频率的载荷步和子步序号；

十二谐响应分析和瞬态响应分析

很多问题谐响应分析和瞬态响应分析都可以做，关键取决于你想得到的结果。

1.一个是频响特性，一个是时域响应，有本质的不同 

2.谐响应分析是频率段扫描，也就是说分析它在一个频率范围内的响应，可以得到在各个频率下的位移（或应力）响应。

如果想做单一频率下的响应可以把子步数设为1。

如在0-50频率范围内有10个子步时将给出在5，10，15...45和50Hz等频率上的解；

而同一频率范围只有一个子步时，则只给出50Hz频率上的解。

3.瞬态分析是时间历程分析，可以提取一个正弦周期时间段上变化的载荷。

计算出结构在这个时间段上的响应。

用载荷函数表示正弦载荷加载就ok了。

4.如果你想得到结构在频率段（或单一频率点）激励下的响应分布，可以用谐响应分析（是在模态分析上的延伸，得到的结果和模态分析的结果类似，这时你得不到在一个载荷作用周期内的位移或应力随时间的变化）。

如果你想得到结构（或结构上某点）在载荷作用下位移（或应力）随时间变化可以用瞬态分析。

十三针对谐响应分析的问题

1.谐响应分析能显示应力。

2.谐响应分析的多载荷叠加

首先这些载荷要是同频率的，叠加的其实是它们的振幅（载荷值）。

如果相位差为零，2者数值直接相加。

如果有相位差，则将其中1振幅表示为复数形式（也就是向另一个方向上分解），具体见十。

另外补充一下：

可能有人认为简谐分析载荷就是正弦变化的，它的频率只有一个，为什么分析的时候可能要输入一个频率段？

可以这样举个例子说明：

一个变频电机带动一个偏心轴，给一部件一正弦强制位移激励。

变频电机转速变化时，激励频率也随之变化。

我们要求出临界频率（共振频率），所以要输入电机的最高和最低转速（频率段）。

二个载荷叠加的问题：

系统中激励数量可能有多个，假如激励是变频电机，谐响应分析中要求他们转速保持一致（频率保持一致），可以有相位差。

[本帖最后由venture于2007-8-1809:

27编辑]

作者:

venture 

时间:

2006-11-709:

23

有关于谐响应分析的，大家可以来交流一下。

看了好，斑竹来加个精。

sysh320 

2006-11-810:

31

我也做过谐响应分析，你的总结确实挺有用的，呵呵

多谢提供个人心得！

ybs309 

2006-11-821:

44

总结的好,对我启发不小!

在有非线性特性的系统中,应该怎么样来进行谐响应分析?

[本帖最后由sysh320于2006-11-822:

06编辑]

57

4.不计算瞬态效应

suancaiyu 

2006-11-2722:

28

谐响应不是分析在一定频率范围内的响应吗

2006-11-2808:

07

原帖由suancaiyu于2006-11-2722:

28发表

要分清物体的固有频率和载荷频率。

一定频率范围是指激励载荷的范围，由一系列单一正弦载荷组成的。

bigbell 

2007-4-917:

02

请问venture版主

"

观看整个结构在各临界频率和相角时的位移和应力"

这个临界相角是激振力的初始相角吗？

即某一临界频率下，只有在某一个特定相角下，某点位移（或应力）响应的结果才是一定的，否则是周期变化的？

谢谢venture版主指教！

qiurui 

2007-4-1620:

14

航空发动机叶片受来流的激励属于谐响应分析的范围吗？

该如何计算呢？

jiangxuchu 

2007-7-3121:

01

谢谢，刚才还就这两个分析的应用范围发个帖子，十分感谢！

zhenhe 

2008-3-2322:

07 

标题:

回复楼主的帖子

请教楼主：

我在做模态分析时，通过MainMenu:

GeneralPostproc>

ResultSummary可提取固有频率，然后通过

/POST1

SET,1,1

PLDISP

ANMODE,10,0.05

上面这几个命令可以看到振型，但我怎么把振型提取出来呢？

命令是什么啊，菜单操作又是怎样的呢？

因为我想把所有的振型保存成文本文档以用于后续计算！

还有我是否可以把每个单元的模态刚度和模态质量提取出来呢？

请多多指教，谢谢！

aircraft 

2008-4-220:

33

大家好!

我想请教个谐响应分析问题.

我在做个悬链线形状的索的谐响应分析,用的是一维pipe单元,存在两个节点.

通常的谐响应分析是一种稳态的受迫振动

然后查看某一点的位移和施加的载荷频率的关系曲线图

我现在需要加的载荷刚好是在悬链线的其中一个端点,

也就是边界上节点在其节点坐标系下是进行周期振动

请教各位大哥,此问题应该怎么解决?

52 

回复11楼的帖子

单元刚度矩阵可采用/debug命令来输出。

可在求解命令前执行：

/debug，－１，，，１可输出单元刚度矩阵，

你可以试试。

2008-4-221:

00 

模态分析的结果被写入结果文件.rst中,包括:

固有频率,振型和相对应力分析

toma119 

2008-4-2311:

19 

询问

谐响应分析我认为最主要的也是最重要的是 

阻尼的设定

阻尼直接关系结构的力和位移响应,如果仅仅是考虑共振,直接模态分析就能搞定

一般的材料手册上都没有给出常用材料的阻尼系数,如铝 

钢的

希望楼主和各位大峡,告诉我哪里能找到各种材料的阻尼系数

2008-4-2315:

59

阻尼貌似不是关键问题吧,

阻尼还是比较好设置地.

感觉没有搞清楚每种材料的阻尼系数.

一般碰到问题,如果考虑阻尼的话

会告诉你结构阻尼比地dampingratio

根据以下式子:

ahpha/（2*omega1）+beta*omega1/2

=ahpha/（2*omega2）+beta*omega2/2

=dampingraio

（其中omega1~omega2）是强制频率范围.

由结构阻尼比便可估算出alpha阻尼,beta阻尼.

用alpha和beta命令输入进去就可以了

2008-4-2317:

21 

楼上的

阻尼设定错误那动力学分析所的的应力和位移都没有意义了.

楼上说的是质量阻尼