谐响应分析——精选推荐

谐响应分析

谐响应分析

1.谐响应分析的定义：

谐响应分析是⽤于确定线性结构在承受随时间按正弦（简谐）规律变化的载荷时稳态响应的⼀种技术。分析的⽬的是计算结构在⼏种频率下的响应并得到⼀些响应值对频率的曲线。该技术只计算结构的稳态受迫振动，不考虑结构发在激励开始时的瞬态振动。谐响应分析使设计⼈员能预测结构的持续动⼒特性，从⽽使设计⼈员能够验证其设计是否能够克服，疲劳，共振，及其他受迫振动应起的有害效果。

谐响应分析是⼀种线性分析，⾮线性特性被忽略。

2.谐响应分析的求解⽅法。

full（完全法）

reduced（缩减法）

mode superpos'n(模态叠加法)

full（完全法）允许定义各种类型的荷载；预应⼒选项不可⽤；

reduced（缩减法）可以考虑预应⼒；只能施加单元荷载（压⼒，温度等）

mode superpos'n(模态叠加法)通过对模态分析的道德振型（特征向量）乘以因⼦并求和来计算出结果的响应。

可以包含预应⼒，可以考虑振型阻尼，不能施加⾮零位移

谐响应分析的基本步骤：

完全法分析过程有3个主要步骤：建模，加载求解，结果后处理

1.建⽴模型

同样⾮线性⾏为将被忽略

2.加载求解

*指定分析类型为：harmonic

*指定分析选项：包括solution method和dof printout format（解的输出形式）及use lumped mass approx？（质量矩阵形成⽅式）

*在模型上加载：谐响应分析所加的载荷随时间按正弦规律变化。指定⼀个完整的简谐荷载需要输⼊3条信息。幅值(amplitude)、相位⾓(phase angle)、强制频率范围(forcing frequency range)

注意：谐响应分析不能同时计算多个频率的荷载作⽤，但可以分别计算，后叠加。

*谐响应分析荷载步选项

普通选项：number of substebs(谐响应节数⽬)，选择加载⽅式 stepped or ramped

动⼒学选项：频率范围 frequence range ，阻尼(damping)

输出控制选项：

*开始求解

3.观察结果

缩减法谐响应分析步骤

1.建模

2.加载并得减缩解

3.观察节缩解结果

4.扩展解

5.观察扩展的解结果

与full法不同的是，要定义主⾃由度。

模态叠加法谐响应分析步骤

1.建模

2.获取模态分析解

3.获取模态叠加法谐响应分析解

4.扩展模态叠加解

5.观察结果

有预应⼒作⽤结构的谐响应实例

有预应⼒的谐响应分析只能⽤缩减法和模态叠加法进⾏。若进⾏有预应⼒的缩减法谐应分析，⾸先要进⾏静⼒学分析结算结构的预应⼒，在进⾏谐响应分析.

若进⾏模态叠加法谐响应应分析中包括预应⼒效果，应当先进⾏有预应⼒模态分析，在进⾏⼀般的模态叠加法谐响应分析。

问题描述

⼀个紧绷的吉他弦，在四分之⼀处⽤⼒f弹击，要求计算弦的⼀阶固有频率，并验证仅当弹击⼒的频率为弦的奇数阶固有频率时才会产⽣谐响应。弹击⼒的频率范围0-2000hz,并求解频率间隔为2000/8=250hz的所有解。/prep7

et,1,link1

mp,ex,1,1.9e5

mp,prxy,1,0.3

mp,dens,1,7.92e-9

r,1,5.067e-2

n,1

n,31,710

fill,1,31,29,,,1,1,1

e,1,2

egen,30,1,1

d,1,all

d,2,uy,,,31

!下⾯进⾏静⼒分析

/solution

antype,0

pstres,on

outpr,basic,1

solve

finish

!下⾯进⾏有预应⼒的模态分析

/solution

antype,2

modopt,lanb,6

pstres,1

ddele,2,uy,30

solve

finish

!下⾯进⾏模态叠加法谐响应分析

/solution

antype,3

hropt,msup,6

hrout,off,off,0

fdele,31,fx

f,8,fy,-1

harfrq,0,2000

nsubst,250

kbc,1

solve

finish

!结果后处理

/post1

set,list

set,first

plnsol,u,sum,1,1

finish