随机振动分析

随机振动分析实例

Yunyunsunsun

1 导入几何体。

1.1 启动ANSYS Workbench后点击“browse”，打开安装目录D:\Program Files\ANSYS Inc\v110\AISOL\Samples\Simulation，选中“BoardWithChips”文件后，在Workbench工作窗口中显示如图1所示。

图1 模型图

1.2 在主菜单中将单位设置为Units> U. S. Customary (in, lbm, lbf, °F, s, V, A)。

2 模态分析

2.1 在主菜单“New Analysis”中选择模态分析。在模型树中，点击“Analysis Settings”，在左下角出现的“Details of Analysis Settings”中，将“Max modes to find”设为12，如图2所示。

图2 提取12阶模态图3 固定约束左右两个小孔内壁

2.2 施加固定约束。

将左右两个小孔内壁固定住，如图3所示。

2.3 求解模态分析。

计算完毕后，在“Tabular Data”窗口（如果工作窗口下部不显示说明隐藏在右部）中选中12阶频率（图4-1），右击选中“Create Mode Shape Results”，模型树中自动出现12阶“Total Deformation”（图4-2）；高亮显示模型树中“Solution”，右击选中“Evaluate all results”；

最后高亮显示模型树中所有“Total Deformation”，右击选中“Rename Based on Definiton”，如图4-3所示。

（此步过于详细，大家可根据需要执行）

图4-1 图4-2 图4-3 3 随机振动分析

3.1 在主菜单“New Analysis”选择“Random Vibration”，点击“Initial Condition Environment”后面的黑三角，选择“Modal”，如图5-1所示。

图5-1 图5-2

3.2 点击“Analysis Settings”，默认情况下“Number of Modes To Use”，选择所有模态，此处也可根据需要设置模态阶数，如图5-2所示。

3.3 施加PSD 基础激励载荷

将鼠标放置在“Analysis Settings”上右击插入“PSD Base Excitation”，点击“Load Data”后的黑三角，选择“New PSD Load”，如图6-1所示，弹出窗口如图6-2所示，选择PSD载荷类型为PSD G Acceleration，点击OK按钮。

图6-1

图6-2

3.4 进入“Engineering Data”窗口，在列表中输入频率值和G加速度功率谱密度值，如图7所示，建立的PSD曲线如图8所示。

图7

图8 PSD曲线

3.5 指定PSD激励方向

PSD激励施加在模态分析中定义的所有固定约束上。在模型树中，选中“PSD Base Excitation”，如图9所示，将默认的“X方向”改为“Z方向”。

图9

4 单击“Solve”按钮进行计算。

5. 指定结果类型

5.1 在模型树中加亮显示“Random Vibration”下的“Solution”，从工具栏中选择如下结果类型：

☆Stress>Equivalent (von Mises)

☆Deformation>Directional Velocity

In the Details View, set Orientation to Z Axis

☆Deformation>Directional

In the Details View, set Orientation to Z Axis

☆Deformation>Directional Acceleration

In the Details View , set Orientation to Z Axis.

5.2高亮显示所有结果选项，点击鼠标右键选择“Rename Based on Definition”。高亮显示模型树中“Solve”，右击选中“Evaluate all Results”，结果如图10所示。

5.3 浏览结果选项，选择Z向加速度，其云图显示如图11所示，也可观察其他结果选项的分析云图。

图10

图11 Z向加速度功率谱密度云图