如何进行ANSYS谱分析
ANSYS Workbench 17·0有限元分析：第8章-响应谱分析
第8章响应谱分析响应谱分析（的最大响应。
响应谱分析广泛应用于建筑的地震响应、机载电子设备的冲击载荷响应等。
通过本章的学习，读者可掌握★ 了解谱分析。
8.1谱分析概述谱分析是一种将模态分析的结构与一个已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。
它主要应用于时间历程分析，以便确定结构对随机载荷或随时间变化载荷（如地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等）的动力响应情况，因此在进行谱分析之前必须要进行模态分析。
所谓谱，就是指谱值与频率的关系图，它表达了时间历程载荷的强度和频率。
谱分析有三种形式：响应谱分析方法、动力设计分析方法、功率谱密度方法。
响应谱分析方法又包括单点谱分析与多点谱分析两种类型。
在谱分析中只有线性行为才是有效的，任何非线性单元均作为线性处理。
如果含有接触单元，则其刚度始终是初始刚度。
进行谱分析时必须定义材料的弹性模量和密度，材料的任何非线性将被忽略，允许材料特性是线性、各向同性或各向异性、随温度变化或不随温度变化。
8.2 响应谱分析流程在ANSYS Workbench左侧工具箱中Analysis Systems下的Response Spectrum上按住鼠标左键拖动到项目管理区Modal的A6栏，即可创建响应谱分析项目，如图8-1所示。
当进入Mechanical后，单击选中分析树中的Analysis Settings即可进行分析参数的设置，如图8-2所示，在响应谱分析中不支持非线性特性。
第8章 响应谱分析图8-1 创建响应谱分析项目图8-2 响应谱分析参数设置在Mechanical 模块下，响应谱分析的步骤包括：对模型进行模态分析。
定义响应谱分析选项。
施加载荷和边界条件。
对问题进行求解。
进行结果评价和分析。
详细的设置参数在前面的章节中已经介绍过，这里不再赘述，如想深入了解相关内容，请参考前面的章节进行学习。
在响应谱分析中，加载位移约束时位移必须为0值，通常在模态分析结束后一般要查看模态分析的前几阶（一般为前六阶）固有频率和振型，然后再进行随机振动分析的设置（载荷及边界条件），响应谱分析中的载荷为加速度、速度及位移（方向激励谱），如图8-3所示。
ANSYS动力分析谱分析实例
A N S Y S动力分析-谱分析实例?? 谱分析实例- 工作台的响应谱分析说明：确定一个工作台在如下加速度谱作用下的位移和应力：操作指南：1. 清除数据库，读入文件table.inp 以创建模型的几何和网格。
2. 模态分析，求解15 个模态，注意选择计算单元结果。
查看前几个模态形状：3. 返回/Solution，选择新分析- 谱分析：设置求解选项，选择单点谱分析，使用所有15 个模态：设置常数阻尼比0.01。
设置激励为X 方向的加速度谱：定义加速度谱：首先定义频率表：然后定义各频率点的谱值(加速度值)：定义阻尼比为0.02，然后输入个频率点的加速度值：使用Show States 可以查看设置结果：选择模态组合方法：使用SRSS 方法进行模态叠加，输出类型为位移。
其中的有效门限值(significance threshold) 使得在模态组合时只包含主要的模态，模态的有效门限值是模态系数与最大模态系数的比值。
要在组合时包含所有模态，使用0 值作为门限值。
点击Solve -> Current LS 进行求解：进入POST1，首先读入 .mcom 文件(File -> Input File From ...)，执行模态组合，然后查看桌子的位移，注意它的组号为9999：显示工作台的Mises 应力：注意：–大多数组合方法包含平方运算，这会导致应力分量正负号的丢失。
因此，从这些无正负号的应力分量导出的等效应力和主应力是非保守和不正确的；–如果对等效应力/ 应变和主应力/ 应变感兴趣，应该在读入jobname.mcom 文件前执行SUMTYPE, PRIN ( General Postprocessor > Load Case > Calc Options > Stress Option …) 命令。
从而会直接计算导出值，得到更为保守的结果。
设置如下，选择Comb Principals：从新读入 .mcom 文件，执行模态组合，然后查看桌子的应力，比前面Comb Conponent 略大一点：5. 如果有兴趣，自己可以分别在Y 和Z 方向施加加速度谱，重复这一分析。
ansys谱分析
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
单点响应谱**
– 单一响应谱激励模型中指定的多个点
多点响应谱 **
– 不同的多个响应谱分别激励模型中不同的点
动态设计分析法 (D.D.A.M)
– 由美国海军实验室定义的一种特定类型的频谱，用于分析船用装备的抗振性
– 例如，如果频谱范围从1 到 1000 Hz，凭经验模态要提取和扩展到1500 Hz
– 推荐采用Block Lanczos提取法 – 如果存在大量的约束方程，宜采用Lagrange乘子法（精确） – 如果依赖于材料的阻尼比，就必须在模态分析中定义
载荷和边界条件：对于基础激励，一定要约束适当的自由度 文件：.mode文件包含有特征向量，并且此文件要用于频谱求解
6-21
响应谱分析步骤
转换成谱分析类型
建模 获得模态解 转换成谱分析类型：
退出并重新进入求解器 选择新的分析类型：谱分析 分析选项：后面讨论
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
谱分析
第六章 谱分析
A.谱分析的定义及目的 B.基本概念和术语的理解
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
C.如何进行响应谱分析
D. 谱分析的指导方针 E. 随机振动分析
6-2
谱分析
A.定义及目的
什么是谱分析？ • 它用于计算结构对多频信息瞬态激励的响应
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
获得模态解需要注意的：
模态的提取：
– 有效的方法只有Block Lanczos，子空间法或缩减法
ANSYS反应谱分析内幕
A N S Y S反应谱分析内幕-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANANSYS反应谱分析内幕ANSYS结构振型分解反应谱分析有如下内容：1）首先要定义好加速度反应谱。
这里需要注意的是，规范上给的是地震影响系数谱曲线，这个曲线的函数值是以地面加速度为单位的。
而我们在用这个软件算的时候就需要给出绝对的加速度值，这个绝对加速度值当然就是要在地震影响系数的基础上再乘上一个地面加速度。
而地面加速度也并不一定是9.8，这与我们使用的单位制有关，如果是N/M/S，就应该是9.8，如果是N/MM/S就应该是9800。
2）求振型。
一定要是相对质量矩阵进行归一化，当然modopt 命令默认的方法就可以了，为什么要这样呢，从ANSYS文档式17-110就可以看出，这个式子是求振型参与系数的，显然这个式子里面不是完整的求振型参与系数的式子，它少了分母，但是，由于对振型相对质量矩阵进行了归一化，这个分母就等于1了，这就是为什么必须要对振型相对质量进行归一化的原因了。
在这一步中，可以这样理解，程序只进行了一次特征值求解，即只求出了周期和振型。
如果需要看某个振型的“内力/应力/反力”，就需要对其进行模态扩展。
模态扩展其实就是相当于对将“振型位移”看作“强制位移”进行静力的分析而得到静力分析的结果。
3）求谱解。
其实在这一步中，程序只做了一件事，那就是求模态系数。
模态系数的算法在ANSYS文档里有说明，对于不同的激励谱（位移谱、加速度谱、力谱），其算法不一样，对于加速度谱，它等于模态参与数/模态频率的平方*谱值（模态频率的平方是弧度/秒，开始的时候我老是验算不过去这个式子，总是差一个40左右的系数，就是没有注意它的单位制，原来（2*3.14159）^2就约等于40），而详细的说明见ANSYS文档式17-120～17-126。
总而言之，模态系数描述的是某个模态对的结构总的响应的贡献。
顺便指出，模态参与系数是某个模态对结构发生给定单位方向位移的贡献，这个东东可查阅的资料比较多，这里就不多说了。
ANSYS谱分析实例
ANSYS谱分析实例1.结构模态分析结构模态分析是指分析结构的振动模态和频率。
在ANSYS中，可以通过建立结构的有限元模型，定义结构的材料和边界条件，进行模态分析。
模态分析可以计算结构的固有频率和模态形态，用于确定结构的自由振动特性。
同时，模态分析还可以用于确定结构在不同激励条件下的响应。
2.地震响应分析地震响应分析是指分析结构在地震荷载下的响应。
在ANSYS中，可以通过定义地震荷载和结构的边界条件，进行地震响应分析。
地震响应分析可以计算结构在不同地震条件下的加速度、速度和位移响应，用于评估结构的地震抗震性能。
3.动力荷载响应分析动力荷载响应分析是指分析结构在动力荷载下的响应。
在ANSYS中，可以通过定义动力荷载和结构的边界条件，进行动力荷载响应分析。
动力荷载响应分析可以计算结构在不同动力荷载条件下的加速度、速度和位移响应，用于评估结构在动态工况下的响应。
4.谐响应分析谐响应分析是指分析结构在谐振激励下的响应。
在ANSYS中，可以通过定义谐振激励的频率和幅值，进行谐响应分析。
谐响应分析可以计算结构在不同谐振频率和幅值下的加速度、速度和位移响应，用于评估结构的谐响应特性。
5.随机振动分析随机振动分析是指分析结构受随机振动荷载作用下的响应。
在ANSYS 中，可以通过定义随机振动荷载的统计特性，进行随机振动分析。
随机振动分析可以计算结构在不同随机振动荷载条件下的平均响应和随机响应谱，用于评估结构在随机振动环境下的可靠性。
以上是几个常见的ANSYS谱分析实例，通过这些实例可以看出，ANSYS谱分析功能非常强大，可以广泛应用于各种工程领域，帮助工程师评估和优化结构的振动和动力学性能。
ANSYS地震反应谱SRSS分析
ANSYS地震反应谱SRＳＳ分析ﻫﻫ我在ＡNSYS中作地震分解反应谱分析,一次Ｘ方向，一次Y 方向,他们要求是独立互不干扰的，可是采用直进行一次模态分析的话,他生成的*．mcｏm文件好像是包含了前面的计算结果,命令流如下：!进入PREP7并建模ﻫ/PREＰ7ﻫB=15 !基本尺寸A1=1０00！第一个面积ﻫA2=１00０!第二个面积A3＝1000!第三个面积ﻫET,1,beam4 !二维杆单元ﻫR，1,0.2５,0.００5２,０.00５2,0.5,0.5!以参数形式的实参ﻫMP，EX,１,2.0E１１!杨氏模量ﻫmｐ,PＲXY,1,，0.3 ﻫmp,ｄenｓ,１,7.8e３ﻫN,1,-B,0,0 !定义结点ﻫＮ,２,0,０,0Ｎ,３，-B，0，bＮ,４,0,0,b ﻫN,5,-Ｂ,0，2*b ﻫＮ,6,0,0,2*b ﻫN,7，-B，0,３*bＮ,8,0，0,３＊b ﻫE,1,3 ！定义单元ﻫE,2,4ﻫE,3,5Ｅ,4,６ﻫE,3,４E，５,6e,５，7ｅ,6,８ﻫe,7,8ﻫD,1,ALＬ,０,,2ＦＩNISＨﻫ!!进入求解器，定义载荷和求解ﻫ/ＳOＬUＤ,１,ＡLL,0,,2 !结点ＵX=UＹ=0 ﻫsfbｅａm,1,1,PRES，１0000０,sfbｅａm,３，1，PREＳ,10００00,ｓｆbｅam，7,1,PRES，1000０0,SOＬVEＦINIＳHaｌlｓelNＭＯＤＥ=10 ﻫ/SOL!＊ﻫANTYPE,２ﻫ！*MＳＡＶE,0 ﻫ!*MODOPT,LANB,NMＯDE ﻫEQSLV,SＰAR ﻫMXPANＤ,NMODＥ,, ,1ＬUMPＭ,0PSTRES,0!* ﻫMODOPＴ,ＬANB,ＮMＯＤE ，０，0, ,OFFSOＬVE ﻫ*DIM，ＦRＥ,，NＭODEﻫ*DO,I,1,NMODE*ＧET,FRＥ（I),ＭＯＤE,Ｉ,FRＥQ ！OBTAＩN ＭODE FRＥQEＮCＹFOR MOＤＥI*ENＤDOFＩNISＨﻫ!地震影响系数ﻫgrav=9.81ﻫｔｇ=0.35amax=０.08ｃ=0.05! ﻫ*ｄim,a,,nｍodｅ*dim,ｔ,,nmoｄeﻫ*do,i,1,nmｏde ﻫｔ(ｉ）=1.０／fre(i）ﻫ*enddo ﻫｒ=0．9+(０．05－c)／(0．５+5．0*c）ﻫp１=0.０２+(0.05-ｃ）/8 ﻫp2＝1+(０.05-c）/(０.０6+1.７*c)ﻫ*do,i，１，ｎｍode*if，t(ｉ），ｇｅ,0.0,aｎd,t(i),lｔ,0.1,then ﻫa(i)=(0.4５+(10．0*ｐ2-4.5)*t(i)）*aｍax＊ｇｒaｖﻫ*ｅlseiｆ,ｔ(ｉ),ge,0.1,and，t(i),lｅ,tga(ｉ)=p２*amａｘ*gｒａｖ*elseiｆ,t(i),ｇｔ,tg,ａnd,t(i)，ｌe,5*tｇﻫa（ｉ)=(tg/t(ｉ))*＊ｒ*p２*aｍaｘ*gravﻫ*else a（ｉ)=（ｐ2＊0.2**r－ｐ1*（t(i）-5*tg))*ａmaｘ*graｖ*endif ﻫ*enddo!ﻫ! Ｘ-方向谱分析Specｔrum anａｌysiｓalｏnｇＧlobal X－axｉs diｒectｉon ﻫﻫ/SOLUAＮTＹPE，SPECＴR !Spectrum ａｎalyｓiｓﻫSPOPT,SＰRS!Sｉｎgle ｐoint sｐec ｔｒum ﻫＳED,1,，！Gloｂal Ｘ-axiｓaｓspectrｕｍdｉrｅctｉoｎﻫSVＴＹP，２! Ｓｅismic acceleｒaｔion ｒeｓｐonse sｐectrｕm ﻫﻫ！Fｒeqｕenｃｙpoints ａndＳpe ｃtrum ｖａlｕes ｆor SＶvs. freq．tableFＲEQ,fre(1),fre(２)，ｆrｅ(3)，ｆｒe(4）,fre(5),fre(6),ｆre（7),fre（8),ｆｒe(９）ﻫFREQ,fre(１0) ﻫSＶ,,a(１）,a（2)，ａ（3）,a(4),a（5)，ａ（6),a(7),ａ(8),a（9) ﻫSV,,ａ(10）FIＮISH!/SＯＬU ﻫ!ANTYPE,MODAL! Mode-fｒeｑuency aｎalysis ﻫ!EXＰAＳＳ,ON!MXPAND,nｍｏde,，,YEＳ，0.0 ! Expandｎmode sｈapeｓ, calculate eｌｅment stｒｅsｓｅs！SOLVE！FＩNIＳH ﻫ/SOLU ﻫANTYPE,SPＥCＴRSRSＳ,0.0,ＤIＳP！Squａre Rooｔof Suｍof Sｑuarｅs Modｅcｏmbｉnaｔioｎﻫ！witｈsiｇnif＝0.0 and dｉｓplａcemｅnt solution reｑueｓted ﻫSOLVE ﻫＦＩNＩSHﻫ/PＯＳT１SEＴ,LIST/ＩNPUT,，mcoｍﻫ!＊*************＊EＡRTHQＵAＫE Ｘ***************＊＊*ALLＳEL,ALLﻫFＩNISHﻫ! Y-方向谱分析Specｔrｕm ａnalysis ａlｏｎg Global Ｘ－axis direction!!****＊***＊＊****＊**********＊*****＊*＊＊***********!／SOL ﻫ!！＊！ＡNTＹPE,2!!* ﻫ!ＭSAＶE，0！!* ﻫ!ＭODOPT，LAＮＢ,NMODE ﻫ!EQＳLＶ,ＳＰAR ﻫ！MＸＰAND，NＭOＤE , ，,1 ﻫ！LUMＰM,0!ＰSＴRES,0!!＊!MＯＤＯＰT，LAＮB,NMODE ,0,0, ，OFF ﻫ!ＳOＬVE!FIＮISH!!*＊****＊******＊***＊＊＊***＊＊*****************＊*＊＊ﻫ／SOLU ﻫLSCLEＡR,LＳＯＰTﻫAＮTYPE，SPECTR !SｐｅctruｍａnａlyｓisﻫSPOPT,SPRS ! Single pｏｉnt ｓpecｔru ｍSED,，１, ！GlobaｌＹ-aｘｉs as sｐｅｃtｒｕｍdiｒectｉon ﻫSVTYP,２! Sｅismｉｃacceleｒａtion rｅsponsｅｓpectrｕmﻫFＲEQ!FrｅqｕencｙpoinｔsａnｄSpectrｕm ｖalｕes ｆoｒSＶvs.freq.tabｌeFRＥQ,fｒe(1),fｒe（２),fre（3),fｒｅ(4),fre(5),fre（6),fｒe(7）,fre(８)，ｆre（9)ﻫFREＱ,f ｒe(１0) ﻫSV,,a(1）,a(2），ａ（３),a(4),a（5),ａ(6）,a(7),a(8),a（9)ﻫSＶ,,a（10) SOLVE ﻫFIＮIＳＨﻫ!／ＳOLU！ＡNTＹＰＥ,MODAL ！Modｅ－ｆrｅquｅｎｃｙａｎalｙｓis!ＥＸPAＳＳ,OＮ!MXPＡND，nmoｄe，,,YＥS,0.０! Eｘpanｄnmode ｓｈａｐｅs, caｌｃulaｔe element stre ｓseｓ!ＳＯLVE ﻫ!FIＮISHﻫ/SＯLUANTYＰＥ,SPECTR ﻫSRSS，0.0，DISP! Square Ｒoｏt oｆSum of Ｓquａres Moｄe combinａtｉoｎﻫ !with siｇniｆ＝0.0 and disｐlaceｍenｔｓｏluｔiｏn ｒeｑuested ﻫSOLVEFＩNISH/POST１ＳET,LISＴﻫ/IＮＰUT,,mcｏm ﻫ！＊＊******＊*＊**＊*EARTＨQUAKE Y＊＊************＊***ＡLLSEＬ,ALL ﻫＦINＩSＨ这里在进行X方向的反应谱分析以后,进行Ｙ方向的分析，可是他生成的*.mcom文件如下:/COM,ANＳYS RELＥASＥ8．０UP2００3０9３0 09:28:42 0７/2３/２0０5／COM, truｓs．mcomLＣOPＥR,ZEROＬCDEFI，1, 1，1ﻫＬCFACT，1, 0.２638２５E-17ﻫＬCASE,1ＬCOPER，SQUAＲEﻫLCDＥFＩ,１，1, 2LCＦACT,1，8.55７78ＬＣＯPER，ADＤ,1,MＵＬＴ,1LCDEFI,1，1， 3 ﻫLＣFACＴ，1, -0.１886６９E-13LCＯPＥR，ADＤ,１，MUＬT，1LＣDEFI,1, 1, ４ﻫＬＣFＡCT,１，-0.871０９9E-15LCＯPEＲ，AＤD,1,MＵLT,1LＣＤＥFI,１, 1，5ﻫＬCFAＣT，1,-0.75７0１3LCOPＥR，ＡDD,1,MULＴ,1 ﻫLＣDＥＦＩ，１, １, 6 ﻫLCFAＣT,1, 0．9６7307E－１3 LCOPEＲ，ADＤ,1,MULT,１ﻫＬCDＥＦＩ,１，１, 7 ﻫLCFAＣT,１, ０.533１４1Ｅ-13 LCOPER,ＡＤD,1,MULT，1 ﻫLCDEFＩ,１, 1, 8LCFAＣT，1, -0.２03６９9LＣOPER，ADD,1,MULT,1ﻫＬCDＥFI，１，1，9LCFACT，1, 0.４45795E-13 ﻫＬCＯPER,ADD,1,MULＴ,1LCDEFI,1, １, 1０LCＦACＴ,1, -0.387８０8E-１3LＣOPER，ADD,1,MULT，1ＬCOPER,SＱRＴ/COＭ,AＮＳYS RELＥAＳE8．0 ＵＰ20030930 09:28:42 0７/２3／2005／CＯＭ, trｕｓs.mcomLＣOPＥR，SQUARE !注意这里没有清空数据库LCDEＦＩ,1，1, １ﻫＬＣFACＴ,1, 50.75２８LCOPER,ADD,1，MＵLT，1LCDEＦI，1,1, 2 ﻫＬCFAＣT,１, ０.88７０１７E-14ＬCOPER,ADD，1,MＵＬT，1 ﻫLCDEFI,1,1,3LCFＡCT,1, 0.６12８2４E-1３ﻫＬCＯＰＥR,ADD,１,MULT,1 ﻫLＣDEＦI，１, 1，４ＬＣFACT,1, -１．96484LCOPＥR,ＡＤD，１,MUＬT,1 ﻫＬＣＤＥFI,1, １, 5 ﻫLＣFACT,1, －0．331６13E-1３ﻫＬCＯPＥＲ,ＡDD,1，ＭULT，1LCDＥＦI,１，1, 6 ﻫLＣFAＣＴ,1，０．330４5９E-１３ﻫLCOPＥR,ＡDD,１,MＵＬＴ,1ﻫL ＣDEFI，1，１, 7LＣＦACT,1,0.3665６９ﻫLCOPER,ADD，1,MUＬT,1 ﻫLCDＥＦＩ，1，１, ８ＬCＦACT,1，-０．9７69９１E-13 ﻫLＣOPER,AＤD,1,ＭULT，1ＬCDEＦＩ，1, 1,9ﻫLCＦＡCT,1, 0.4173１３Ｅ-1３LCOＰER,AＤD,１,MULT,1LCDEＦI,１, 1, 10LCFACT,１, ０.４0104０E－13LCOＰER,ADＤ,1,MＵLT,1ＬCＯPER,SQRT我感觉这样好像是Ｘ和Y两个方向地震的叠加, ﻫ可是如果在座Y方向的地震以前把注释掉的模态分析在做一下这样的Ｙ方向的地震的*.mcｏm就是：/COM, truss.ｍcomLＣＯPER,ZＥRＯ!注意这里清空数据库ﻫＬＣDEＦＩ，1，1, 1LCFACT,1，50.7528ＬＣOPER,ＡDD,1,ＭULT,1LCDＥFI，1, １，2ﻫLCFＡCＴ，１, 0.８８7017E-14 ﻫLCＯPER,ADＤ,1,MUＬT,1 LCDEFＩ,１, 1，３ﻫLCFACT,１, 0.６１2824E-13 ﻫLCOPER,ADD,1，MＵＬＴ,１LCDEＦI,１, 1, 4 ﻫLCFACT,1, -1.96484 ﻫLCOPＥR,ADD,1,ＭUＬT，1 ﻫLCDＥFＩ，1, 1, 5ＬＣFACＴ,1，-0.３31613E－13ﻫLＣOPＥR,AＤＤ,1,MUＬＴ，1 ﻫＬCDEFＩ,１,１， 6 ﻫLCＦACT,1,0.3３0459E－13LCＯPEＲ,ADD,1,MUＬT,１LCDEFI,１, 1，7LCFACＴ,1，0.366569 ﻫＬCOＰER,AＤD,1,MUＬＴ，1ＬCDEFＩ,1, 1, 8LCFACＴ,1, -0.9７6９9１E-13LCＯPＥR，ADD,１,MULT,1LCDEFI,1,1, 9LＣFACT,１，０.4１７313E-1３ＬCOPＥR,ADD,1,ＭULＴ,1ＬＣＤＥFI，1,1, 1０LＣFＡCT,1, 0.401０4０Ｅ-13LCOPEＲ，AＤD,1,ＭULT，1LCOPＥR,ＳQRＴﻫ如果在X方向后不作Y方向的地震,他的*．mcom:/COM,ＡNＳYＳREＬEＡＳＥ８.0 UP200３093008：46:23 ０7/2３/20０５ﻫ／ＣOM, tr ｕsｓ．mcomＬCOＰER，ZＥRO ﻫＬCDEＦＩ,１,1,1ＬＣＦACT，１, 0.263８25E-1７LＣASE,１ﻫLCＯPEＲ,ＳQUＡRE ﻫLＣDEＦI，1, 1，２LCＦＡCT，1, 8.５5778LCOPER,ＡDD，1,MULT,１ﻫLCDＥFＩ,1, 1, ３ﻫLCFACＴ，1, -０.1８8６６9E-13LCOPＥR,ＡＤD,1,MUＬT,1 ﻫLＣDEＦI,1, 1, 4LCFACT,1, -0.871099E-１5ＬＣOＰER，ADD，１,ＭULT,1 ﻫLCDEFＩ,１，1, 5LCＦACT，1, －0．75７013 ﻫＬＣOＰER,ADＤ,1,MＵLＴ,1LCDEFI,1, 1,６ＬCFAＣＴ,1,０.967307E-13ＬCOＰEＲ,ＡDＤ，1,MULＴ，1LCDEＦI,1, 1，7ﻫＬCＦＡCT，１,０.533141E-13 ﻫＬCＯPER,AＤD,1,MULＴ，1ＬCDＥFI,1, １, 8ＬCＦACT，1,-０．２0３6９9 ﻫLCＯPEＲ，ADD，1,ＭULT,1LCDEFI,1, 1,9LCFＡCT,1, 0.44５795E-１3ＬCＯPER,ＡDD,1，MULT，1ＬCDEFＩ,1,1，1０ﻫLCFＡCT,1，-0.3878０8E-13ＬＣOPER，AＤＤ,1，ＭＵLT,1LCOＰER,ＳQRT ﻫﻫ可是在Ｘ后作Y他不清空数据库，需要进行两次模态分析，这很耗时间对于大型结构，请大家讨论讨论如何处理呢?Re:讨论：ANSYS地震反应谱ＳRＳS分析本人是学土木工程的，平时主要用Pａtran+Nastran对结构做线性分析,偶尔使用Ansys对结构做地震反应谱分析，但对Aｎｓyｓ的命令流不熟悉。
ANSYS地震反应谱SRSS分析
!/SOLU !ANTYPE,MODAL ! Mode-frequency analysis !EXPASS,ON !MXPAND,nmode,,,YES,0.0 ! Expand nmode shapes, calculate element stresses !SOLVE !FINISH
/SOLU ANTYPE,SPECTR SRSS,0.0,DISP ! Square Root of Sum of Squares Mode combination
/SOLU ANTYPE,SPECTR ! Spectrum analysis SPOPT,SPRS ! Single point spectrum SED,1,, ! Global X-axis as spectrum direction SVTYP,2 ! Seismic acceleration response spectrum
! with signif=0.0 and displacement solution requested SOLVE FINISH
/POST1 SET,LIST /INPUT,,mcom !***************EARTHQUAKE X****************** ALLSEL,ALL FINISH
ANSYS动力学分析指南——谱分析
ANSYS动力学分析指南——谱分析引言ANSYS是一款功能强大的有限元分析软件，可以用于进行各种工程分析，包括力学、流体力学、电磁学等。
在动力学分析中，谱分析是一种常用的方法，用于研究结构在不同频率下的响应。
本文将介绍ANSYS中进行谱分析的方法与步骤。
谱分析的基本原理谱分析是将信号分解为不同频率的成分的一种方法。
在动力学分析中，我们关注的是结构在不同频率下的响应。
对于一个复杂的结构，可以将其响应信号通过傅里叶变换的方法分解为各个频率的成分，得到结构在不同频率下的振动模态。
基于频率的谱分析基于频率的谱分析是将预定义的频率作用于结构，计算其响应。
具体步骤如下：1.打开ANSYS软件，导入要进行谱分析的结构模型。
2.在“工作空间”中选择“动力学”模块，并创建一个新的工程。
3.在“属性”窗口中，选择“谱预定义”选项，并设置要使用的频率范围。
4.设置谱分析的加载方式，可以选择“振动”或“随机”。
5.设置谱分析的时间范围和步长。
6.点击“求解”按钮，进行谱分析计算，并观察结果的振动模态。
基于自由振动模态的谱分析基于自由振动模态的谱分析是利用结构的固有振动模态来分析其在不同频率下的响应。
具体步骤如下：1.打开ANSYS软件，导入要进行谱分析的结构模型。
2.在“工作空间”中选择“动力学”模块，并创建一个新的工程。
3.在“属性”窗口中，选择“自由振动”选项，并进行模态分析，得到结构的固有振动模态。
4.在“谱响应”窗口中，选择要进行谱分析的频率范围。
5.设置谱分析的时间范围和步长。
6.点击“求解”按钮，进行谱分析计算，并观察结果的振动模态。
注意事项在进行谱分析时，需要注意以下几点：1.设置合适的频率范围和步长，以保证获得准确的谱分析结果。
2.结构的刚度、材料性质等参数都会对谱分析结果产生影响，需要进行合理的设置。
3.谱分析是一种近似方法，其结果可能与实际情况有所差异，需要进行合理的解释和判断。
结论谱分析是一种常用的分析方法，在动力学分析中具有重要的应用价值。
ANSYS动力学分析指南――谱分析
ANSYS动力学分析指南――谱分析ANSYS动力学分析指南——谱分析§4.1谱分析的定义谱分析是一种将模态分析的结果与一个已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。
谱分析替代时间－历程分析，主要用于确定结构对随机载荷或随时间变化载荷(如地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等等)的动力响应情况。
§4.2什么是谱谱是谱值与频率的关系曲线，它反映了时间－历程载荷的强度和频率信息。
ANSYS的谱分析有三种类型：·响应谱分析单点响应谱（Single-point Response Spectrum，SPRS）多点响应谱（Multi-point Response Spectrum，MPRS）·动力设计分析方法（Dynamic Design Analysis Method，DDAM）·功率谱密度（Power Spectral Density，PSD）在ANSYS/Professional产品中只提供单点响应谱方法。
§4.2.1响应谱分析一个响应谱代表单自由度系统对一个时间－历程载荷函数的响应，它是一个响应与频率的关系曲线，其中响应可以是位移、速度、加速度、力等。
响应谱又分为如下两种形式：§4.2.1.1单点响应谱在模型的一个点集上定义一条(或一族)响应谱曲线，例如在所有支撑处，图4-1（a）所示。
ANSYS/LinearPlus program中只能进行单点响应谱分析。
§4.2.1.2多点响应谱在模型的不同点集上定义不同的响应谱曲线，图4-1（b）所示。
图4-1单点响应谱和多点响应谱§4.2.2动力设计分析方法该法是一种用于分析船用装备抗振性的技术，它所使用的谱是从美国海军研究实验室报告(NRL－1396)中一系列经验公式和振动设计表得来的。
§4.2.3功率谱密度功率谱密度谱是一种概率统计方法，是对随机变量均方值的量度。
ANSYS动力学分析指南――谱分析
ANSYS动力学分析指南——谱分析§4.1谱分析的定义谱分析是一种将模态分析的结果与一个已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。
谱分析替代时间－历程分析，主要用于确定结构对随机载荷或随时间变化载荷(如地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等等)的动力响应情况。
§4.2什么是谱谱是谱值与频率的关系曲线，它反映了时间－历程载荷的强度和频率信息。
ANSYS的谱分析有三种类型：·响应谱分析Ø单点响应谱（Single-point Response Spectrum，SPRS）Ø多点响应谱（Multi-point Response Spectrum，MPRS）·动力设计分析方法（Dynamic Design Analysis Method，DDAM）·功率谱密度（Power Spectral Density，PSD）在ANSYS/Professional产品中只提供单点响应谱方法。
§4.2.1响应谱分析一个响应谱代表单自由度系统对一个时间－历程载荷函数的响应，它是一个响应与频率的关系曲线，其中响应可以是位移、速度、加速度、力等。
响应谱又分为如下两种形式：§4.2.1.1单点响应谱在模型的一个点集上定义一条(或一族)响应谱曲线，例如在所有支撑处，图4-1（a）所示。
ANSYS/LinearPlus program中只能进行单点响应谱分析。
§4.2.1.2多点响应谱在模型的不同点集上定义不同的响应谱曲线，图4-1（b）所示。
图4-1单点响应谱和多点响应谱§4.2.2动力设计分析方法该法是一种用于分析船用装备抗振性的技术，它所使用的谱是从美国海军研究实验室报告(NRL－1396)中一系列经验公式和振动设计表得来的。
§4.2.3功率谱密度功率谱密度谱是一种概率统计方法，是对随机变量均方值的量度。
ansys2021响应谱分析模态组合方法
ansys2021响应谱分析模态组合方法
ansys2021响应谱分析模态组合方法
（1）建立模型
（2）求得模态解
（3）求得谱解
（4）扩展模态
（5）观察结果
1.模型的建立
x非线性行为无效。
x一定要定义ex和dens。
2.获得模态解
x只能用subspace，和black lanczos法。
x所提取的模态数应足以表征在感兴趣的频率范围内结构所具有的响应。
x不要同时进行扩展模态计算，以便在没有扩展的情况下进行有选择的扩展。
x有阻尼必须在模态分析中定义。
x必须在施加激励谱的位置添加自由度约束。
x求解结束退出solution处理器。
3.获得谱解
x指定分析类型为single-ptresp（单点响应谱）。
xno.of models for solu(模态扩展数)。
x响应谱的类型：位移，速度，加速度，力等（命令：sytyp）。
x激励方向（命令：sed）。
x谱值与谱线的关系曲线（freq和sv）。
x阻尼选项。
x开始求解。
4.扩展模态
x只选择有明显意义的模态进行扩展。
x扩展后才能合并。
x选择应力计算。
5.模态合并
x用srss法。
x指定输出结果类型：disp，velo，acel。
6.观察结果
x读入jobname.MCOM文件。
x显示结果。
ANSYS Workbench 19.0基础入门与工程实践 第11章 响应谱分析
?1121问题描述?1122几何建模?1123材料属性设置?1124网格划分?1125模态求解设置?1126载荷谱加载?1127响应谱求解设置?1128结果后处理113响应谱分析实例某驾驶室响应谱分析?货车驾驶室结构通常会受到来自发动机变速箱等结构的结构振动激励本例主要介绍通过有限元仿真方法计算驾驶室在受到外部输入载荷谱作用下的响应对了解整个驾驶室结构的动态特性有很大的指导意义
第十一章
响应谱分析
11.1 响应谱分析简介
• 响应谱分析是一种近似的用于预测基础激励作用下结构峰 值响应的分析方法。它主要用于寻找给定载荷作用下结构 的最大响应值，而不关心最大响应值出现的时间点。与时 域的瞬态分析相比，能够快速对大模型和长时间载荷作用 的结构进行响应分析。
• 响应谱的类型包括位移、加速度、速度以及力，其横坐标 为单自由度系统的固有频率，纵坐标为单自由度系统的最 大响应值。
11.2 响应谱分析实例——某桥架结构响应谱分析
• 本例以简化的桥架结构为例，介绍利用WB 19.0进行响应 谱分析的基本过程和方法，为读者提供一定的使用指导。
• 11.2.1 问题描述 • 11.2.2 几何建模 • 11.2.3 材料属性设置 • 11.2.4 网格划分 • 11.2.5 模态求解设置 • 11.2.6 载荷谱加载 • 11.2.7 响应谱求解设置 • 11.2.8 结果后处理
RMPRS {RSPRS }12 {RSPRS }22
11.1.2 多点响应谱
• 多点响应谱计算是指不同约束点承受不同的响应谱值，在 采用多点响应谱计算后，程序会利用单点响应谱的计算方 法分别求出每种响应谱的总体响应，然后使用每种响应谱 总体响应的平方和的均方根计算得到整个系统的总体响应， 如式所示。
【ANSYS】16-响应谱分析
• 然而，瞬态分析更加精确. • 在谱分析中，关键是快速获得最大响应，一些信息也
会丢失（如相位角等）.
谱分析总论
• 应用：
建筑物框架及桥梁 太空船部件 飞机部件 承受地震或其它不稳定载荷的系统
谱分析总论
• ANSYS可以进行四种类型的谱分析:
• 单点响应谱
• 给模型中一个点集指定一条响应谱曲线。比如对所有支撑点.
求的各节点上
• 激励方向(总体直角坐标系):
对于地震频谱，定义为一个单元矢 量，（1，0，0）指的是在x方向； （0，1，0）指的是y方向，（0，0， 1）指的是z方向。
对于力频谱，符号FX，FY，FZ已经 表示方向。
定义单点响应谱值—频率表
• 首先定义频率表格，允许 达到20个点
• 然后定义相应的频谱值：
*在这种情况下，材料属性DAMP指的是阻尼比，而不是ß阻尼
定义单点响应谱
定义响应谱：
1. 响应谱设置：频谱类型及激励方 向
2. 响应谱值——频率表 3. 模态组合的方法
单点响应谱设置
• 频谱的类型：
地震或作用力（不是PSD） 地震频谱 - 自动地施加于基础上 作用力频谱-人工地作为力施加于要
• 建立模型 • 获得模态解 • 转向谱分析 • 定义响应谱 • 求解并查看结果
响应谱
• 用来描述理想化系统对激励响应的曲线，此响应可以是加速度、 速度、位移和力;
• 响应谱反映了激励的频率特征,一般步骤如下：
1) 对于结构的每一个模态，计算在每一个方向上的参与系数g i， g i 是衡 量该模态在那个方向上的参与程度（所有的模态分析均计算）；
单点响应谱的模态组合
• 在模态组合中，指定的有效阀值（某个模态的模态系数对最大 模态系数的比率） ，那么在模态组合时，只有大于阀值的模态 参与组合；如果要组合所有模态，必须将阀值指定为0;
《Ansys谱分析》课件
参考文献
了解更多有关Ansys谱分析的相关文献和研究资料，深入学习谱分析的理论和 应用。
3 峰值、波形因素
峰值是信号在某个频率上的最大振幅，波形因素表示信号的周期性和波动性。
传统谱分析方法
1
傅里叶变换
将时域信号转换为频域信号，用于分析信号的频率成分。
2
快速傅里叶变换（FFT）
通过使用快速算法优化傅里叶变换的计算速度，常用于实时信号分析。
3
汉明窗、布莱克曼窗、汉宁窗等窗函数
通过在时域上加权信号，提高傅里叶变换对频谱分辨率的精度。
《Ansys谱分析》PPT课件
这份《Ansys谱分析》PPT课件将带你深入理解Ansys在工程仿真中的谱分析应 用。掌握谱分析的基本概念和传统方法，以及在Ansys中实现谱分析的工具和 应用实例。
简介
什么是Ansys谱分析
Ansys谱分析是指利用Ansys软件进行频率域分析，揭示结构或系统的模态特性和响应特征。
Байду номын сангаас
Ansys中谱分析的应用
Ansys中的谱分析工具
Ansys提供了强大的谱分析工具， 支持模态分析、谐响应分析等多 种分析类型。
谱分析在许多领域的应用 实例
Ansys谱分析在航天航空工程、汽 车设计、建筑结构等领域的应用 不断拓展和创新。
谱分析优化的应用和案例
利用Ansys谱分析在设计过程中进 行优化，提高系统性能和节约成 本。
谱分析的主要应用领域
Ansys谱分析在航空航天、汽车工程、机械设计等领域得到广泛应用，可用于模态分析、振 动响应预测等。
基本概念
1 频率、振动模式
频率是结构或系统振动的周期性变化次数，振动模式描述了系统在每个频率上的振动形 态。
ansys谱分析实例地震位移谱分析
a n s y s谱分析实例地震位移谱分析The pony was revised in January 2021二．地震位移谱分析如图所示为一板梁结构，试计算在Y方向地震位移谱作用下的构件响应情况。
板梁结构相关参数见下表所示。
板梁结构几何参数和材料参数相应谱板梁结构(模型图)进行题目2的分析。
第一步是建立实体模型（如图4），并选择梁单元和壳单元模拟梁和板进行求解。
建此模型并无特别的难处，只要定义关键点正确，还有就是在建模过程当中注意对全局坐标系的运用，很容易就能做出模型。
此题的难点在于对梁和板的分析求解。
进行求解，首先进行的就是模态分析，约束好六条梁，就可以进行模态的分析求解了。
模态分析后，相应的就进行频谱分析，在输入频率和位移后开始运算求解。
此后进行模态扩展分析，最后进行模态合并分析。
分析完后，再对结果进行查看。
通过命令Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution查看节点位移结果、节点等效应力结果（图5）及反作用力结果（图6）。
通过图片我们看清晰的看到梁和板的受力情况及变形情况，在板与梁的连接处，板所受的应力最大，这些地方较容易受到破坏，故可考虑对其进行加固。
而梁主要是中间两层变形较大，所以在设计时应充分考虑材料的选用及直径的大小。
1.指定分析标题1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框。
2．在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH”，为本分析实例的数据库文件名。
单击对话框中的“OK”按钮，完成文件名的修改。
3．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将弹出Change Title (修改标题)对话框。
4．在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“response analysis of a beam-shell structure”，为本分析实例的标题名。
ANSYS 18.0有限元分析基础与实例教程课件第12章
图12-12 Global Element Sizes对话框
图12-11 Plot Numbering Controls对话框
（3）施加位移约束。
从主菜单中选择 Main Menu > Solution > Define Losads > Apply > Structual > Displacement > On Nodes，弹出节点选取对话框，拾取 梁右端的节点，单击“OK”按钮。弹出“Apply U，ROT Nodes”对话框， “DOFs to be constrained”项中，选择“UX、UY”，单击“OK”关闭窗口。 加约束之后的模型如图12-15所示。
S—谱值 f—频率
12.1.2 动力设计分析方法（DDAM）
该方法是一种用于分析船装备抗振性的技术，它本质上来说也是
一种响应谱分析，该方法中用到的谱曲线是根据一系列经验公式和美 国海军研究实验报告（NRL-1396）所提供的抗振设计表格得到的。
12.1.3 功率谱密度（PSD）
功率谱密度（PSD）是针对随机变量在均方意义上的统计方法， 用于随机振动分析，此时，响应的瞬态数值只能用概率函数来表示， 其数值的概率对应一个精确值。
从主菜单中选择 Main Menu > Solution > Define Losads > Apply > Structual > Displacement > On Nodes，弹出节点选取对话框，拾取 梁左端的节点，单击“OK”按钮。弹出“Apply U，ROT Nodes”对话框， “DOFs to be constrained”项中，选择“UY”，单击“OK”关闭窗口，如图 12-14所示。加约束之后的模型如图12-15所示。
Ansys谱分析
地震频谱- 自动地施加于基础上
作用力频谱-人工地作为力施加于要求的各节 点上
• 激励方向（总体直角坐标系）：
对于地震频谱，定义为一个单元矢量，1，0 ，0指的是在x方向；0，1，0指的是y方向 ，0，0，1指的是z方向
对于作用力频谱，符号FX，Fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，FZ已经表 示方向
•典型命令：
SVTYPE，…
SED，...
整理ppt
M5-22
响应谱分析步骤
定义响应频谱（接上页）
频谱值对频率的表格： • 首先定义频率表格，允许达到20个点 • 然后定义相应的频谱值： 只有对于多条频谱曲线才能指定阻尼比 对于作用力频谱，频谱值可通过施加的
力的数值来改变比例
典型命令： FREQ，… SV，...
整理ppt
整理ppt
M5-33
随机振动
建模
模型： • 本步的注意事项与模态分析时的相同 • 只考虑线性单元及材料，忽略各种非线性 • 注意输入密度！同时如果出现与材料相关的阻尼，必须在这一步中
定义 • 参见第一章的注意事项
整理ppt
M5-34
建模的典型命令流(接上页)
/PREP7 ET，... MP，EX，... MP，DENS，…
DL，…
DA，….
! 求解
SOLVE
整理ppt
M5-38
建模 获得模态解
随机振动
转换成谱分析类型
转换成谱分析类型： • 退出并且重新进入求解器 • 进行新的分析：谱分析 • 分析选项：将在后面讨论 • 阻尼：将在后面讨论
典型命令：
FINISH
/SOLU
ANTYPE，SPECTR
整理ppt
M5-39
ansys响应谱分析实例平板结构
!ANSYS响应谱分析!响应谱分析实例-平板结构finish/CLEAR//PREP7/TITLE, DYNAMIC LOAD EFFECT ON SIMPLY-SUPPORTED THICK SQUARE PLATE ! 定义单元类型ET,1,SHELL281! 定义厚度SECTYPE,1,SHELLSECDATA,1,1,0,5! 定义材料属性MP,EX,1,200E9MP,NUXY,1,0.3MP,ALPX,1,0.1E-5MP,DENS,1,8000! 定义模型N,1,0,0,0N,9,0,10,0FILLNGEN,5,40,1,9,1,2.5N,21,1.25,0,0N,29,1.25,10,0FILL,21,29,3NGEN,4,40,21,29,2,2.5EN,1,1,41,43,3,21,42,23,2EGEN,4,2,1EGEN,4,40,1,4FINISH/SOLUANTYPE,MODAL! 定义分析类型为模态分析MODOPT,REDUCMXPAND,16,,,YESSFE,ALL,,PRES,,-1E6! 施加面载荷D,ALL,UX,0,,,,UY,ROTZ! 施加约束D,1,UZ,0,0,9,1,ROTXD,161,UZ,0,0,169,1,ROTXD,1,UZ,0,0,161,20,ROTYD,9,UZ,0,0,169,20,ROTYNSEL,S,LOC,X,.1,9.9,.1,9.9NSEL,R,LOC,YM,ALL,UZ! 选择主自由度NSEL,ALLSOLVE*GET,F,MODE,1,FREQ FINISH/SOLUANTYPE,SPECTR! 定义分析类型SPOPT,PSD,2,ON! 利用前两阶模态并计算应力PSDUNIT,1,PRES! 定义功率谱为面载荷谱DMPRAT,0.02PSDFRQ,1,1,1.0,80.0 PSDVAL,1,1.0,1.0 LVSCALE,1! 比例使用载荷因子PFACT,1,NODE PSDRES,DISP,REL PSDCOMSOLVEFINISH/eof/POST1SET,3,1! 读取位移/VIEW,1,2,3,4PLNSOL,U,ZPRNSOL,U,ZFINISH/SOLUTIONANTYPE,HARMIC! 重新定义求解类型HROPT,MSUP! 利用模态叠加法HROUT,OFF,ONKBC,1HARFRQ,1,80DMPRAT,0.02NSUBSTEP,10SOLVEFINISH/POST26PRCPLX,1NSOL,2,85,U,Z! 定义变量PSDDAT,6,1,1.0,80,1.0 PSDTYP,2PSDCAL,7,2PSDPRTPRVAR,2,7! 绘制变量曲线*GET,P,VARI,7,EXTREM,VMAX *status,parm/VIEW/AXLAB,Y,PSD (M^2/HZ) PLVAR,7FINISH。
如何进行ANSYS谱分析
如何进行ANSYS 谱分析谱是谱值和频率的关系曲线，反映了时间-历程载荷的强度和频率之间的关系。
频谱是不同结构体系在混合频率激震下的最大响应。
响应谱代表系统对一个时间-历程载荷函数的响应，是一个响应和频率的关系曲线。
谱分析是一种将模态分析结果和已知谱联系起来的计算结构响应的分析方法，主要用于确定结构对随机载荷或随时间变化载荷的动力响应。
谱分析可分为时间-历程分析和频域的谱分析。
时间-历程谱分析主要应用瞬态动力学分析。
谱分析可以代替费时的时间-历程分析，主要用于确定结构对随机载荷或时间变化载荷（地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等）的动力响应情况。
谱分析的主要应用包括核电站（建筑和部件），机载电子设备（飞机/导弹），宇宙飞船部件、飞机构件，任何承受地震或其他不规则载荷的结构或构件，建筑框架和桥梁等。
功率谱密度（Power Spectrum Density ）：是结构在随机动态载荷激励下响应的统计结果，是一条功率谱密度值-频率值的关系曲线，其中PSD 可以是位移PSD 、速度PSD 、加速度PSD 、力PSD 等形式。
数学上，PSD-频率关系曲线下面的面积就是方差，即响应标准偏差的平方值。
ANSYS 谱分析分为3种类型：*响应谱分析（SPRS OR MPRS ）ANSYS 响应谱分为单点响应谱和多点响应谱，前者指在模型的一个点集（不局限于一个点）定义一条响应谱；后者指在模型的多个点集定义多条响应谱。
模态系数：由每阶模态计算该模态在各个方向上的参与系数i γ,模态系数：i i i A S γ= i S 表示模态i 的频谱值最大响应：{}{}i i i u A ψ= {}i ψ表示特征向量* 动力设计分析（DDAM ）动力分析设计是一种用于分析船舶装备抗震性的技术*随机振动分析（PSD ）随机振动分析主要用于确定结构在具有随机性质的载荷作用下的响应。
与响应谱分析类似，随机振动分析也可以是单点的或多点的。
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如何进行ANSYS谱分析谱是谱值和频率的关系曲线，反映了时间-历程载荷的强度和频率之间的关系。
响应谱代表系统对一个时间-历程载荷函数的响应，是一个响应和频率的关系曲线。
谱分析是一种将模态分析结果和已知谱联系起来的计算结构响应的分析方法，主要用于确定结构对随机载荷或随时间变化载荷的动力响应。
谱分析可分为时间-历程分析和频域的谱分析。
时间-历程谱分析主要应用瞬态动力学分析。
谱分析可以代替费时的时间-历程分析，主要用于确定结构对随机载荷或时间变化载荷（地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等）的动力响应情况。
谱分析的主要应用包括核电站（建筑和部件），机载电子设备（飞机/导弹），宇宙飞船部件、飞机构件，任何承受地震或其他不规则载荷的结构或构件，建筑框架和桥梁等。
功率谱密度（Power Spectrum Density）：是结构在随机动态载荷激励下响应的统计结果，是一条功率谱密度值-频率值的关系曲线，其中PSD可以是位移PSD、速度PSD、加速度PSD、力PSD等形式。
数学上，PSD-频率关系曲线下面的面积就是方差，即响应标准偏差的平方值。
ANSYS谱分析分为3种类型：*响应谱分析（SPRS OR MPRS）ANSYS响应谱分为单点响应谱和多点响应谱，前者指在模型的一个点集（不局限于一个点）定义一条响应谱；后者指在模型的多个点集定义多条响应谱。
* 动力设计分析（DDAM）动力分析设计是一种用于分析船舶装备抗震性的技术*随机振动分析（PSD）随机振动分析主要用于确定结构在具有随机性质的载荷作用下的响应。
与响应谱分析类似，随机振动分析也可以是单点的或多点的。
在单点随机振动分析时，要求在结构的一个点集上指定一个PSD；在多点随机振动分析时，则要求在模型的不同点集上指定不同的PSD。
一单点响应谱分析基本步骤（1）建立模型（2）求得模态解（3）求得谱解（4）扩展模态（5）合并模态（6）观察结果1.模型的建立*只允许线性行为，任何非线性特性均作为线性处理，即非线性行为无效；*一定要定义弹性模量EX和密度DENS2.计算模态解结构的固有频率和模态振型是谱分析所必须的数据，在进行谱分析求解前需要先计算模态解。
*只能用subspace，Reduced 法和black lanczos法；*所提取的模态数应足以表征在感兴趣的频率范围内结构所具有的响应；*如果采用GUI菜单操作，在模态设置对话框打开了Expand mode shapes选项，将在模态分析中进行扩展操作，否则扩展操作将在谱分析求解之后进行（即模态扩展可在模态求解过程中实施，也可在谱分析以后单独扩展）；*有材料相关的阻尼必须在模态分析中定义；*对于地震谱必须在施加激励谱的位置添加自由度约束；*对于力/压力谱，必须在模态分析时加载；*求解结束退出solution处理器。
3.谱分析求解（1）设置谱分析选项*指定分析类型为single-pt resp（单点响应谱）；*no.of models for solu(模态扩展数);*Calculate elem stresses（如果需要计算单元应力，打开该选项）（2）设置激励谱选项*Type of response spectrum 响应谱的类型：Seismic displac 位移(Units: length)，Seismic velocity 速度(length/time)，Seismic accel 加速度(length/time^2)，Force spectrum 力(force amplitude multipliers), PSD(acceleration^2/(cycles/time) )等；除了力谱之外，其余的都可以表示地震谱，即它们都假定作用于基础上，即有约束的节点上。
力谱作用于没有约束的节点，可以用F或FK命令施加，方向分别用FX，FY和FZ表示。
PSD施加在非基础节点上。
（PSD 翻译成(in/sec2)2/Hz，是加速度PSD，ANSYS不推荐在SPRS中使用PSD分析），（命令：sytyp）。
*Excitation direction 设置激励谱方向，通过3个坐标分量确定（命令：sed,x,y,z）（3）定义激励谱的谱值-谱线关系曲线（freq和sv）；（4）设置阻尼；（5）开始求解。
4.扩展模态*只选择有明显意义的模态进行扩展；*扩展后才能合并；*选择应力计算；5.合并模态合并模态前要重新进入ANSYS求解器（1）指定分析选项为Spectrum（2）选择模态合并方法*Mode Combination MethodCQC法：GRP法：DSUM法：SRSS法：NRLSUM法：*Type of output 指定输出结果类型：位移disp（位移，应力，载荷等），速度velo（速度、应力速度、载荷速度等）和加速度acel（加速度、应力加速度、载荷加速度等）*合并求解Solve-Current LS6.观察结果单点响应谱分析的结果是以POST1命令的形式写入模态合并文件Jobname.MCOM中的，这些命令依据模态合并方法指定的某种方式合并最大模态响应，最终计算出结构的总响应。
总响应包括宗的位移（或总速度、总加速度）以及在模态扩展过程中得到的结果—总应力（或总反应力速度、总反应加速度）、总应变（或总应变速度、或总应变加速度）、总的反作用力（或总的反作用力速度、总反作用力加速度）。
*进入通用后处理器POST1*读入jobname.MCOM文件；*显示结果注意：使用PLNSOL命令将衍生数据如应力、应变进行节点平均化处理，导致不同材料、不同壳厚度或其它不连续性单元共有的节点平均意义十分模糊。
为避免这种问题，在执行PLNSOL命令前，先使用SELECTING选择工具将具有同材料、相同壳体厚度等单元选择出来，再分别执行PLNSOL命令进行节点平均化处理。
二随机振动分析功率谱密度（PSD）是针对随机变量在均方意义上的统计方法，用于随机振动分析。
此时，响应的瞬态数值只能用于概率函数来表示，其数值的概率对应一个精确值。
基本步骤（1）建立模型（2）计算模态解（3）谱分析求解（4）扩展模态（5）合并模态（6）观察结果其中（1）、（2）、（4）与单点响应谱分析相同1.模型的建立*只允许线性行为，任何非线性特性均作为线性处理，即非线性行为无效，例如，如果分析中包括接触单元，它们的刚度将依据原始状态来计算并且之后就不再改变；*一定要定义弹性模量EX和密度DENS2.计算模态解结构的固有频率和模态振型是谱分析所必须的数据，在进行谱分析求解前需要先计算模态解。
*只能用subspace，Reduced 法和black lanczos法；*所提取的模态数应足以表征在感兴趣的频率范围内结构所具有的响应；*如果采用GUI菜单操作，在模态设置对话框打开了Expand mode shapes选项，将在模态分析中进行扩展操作，否则扩展操作将在谱分析求解之后进行（即模态扩展可在模态求解过程中实施，也可在谱分析以后单独扩展）；*有材料相关的阻尼必须在模态分析中定义；*对于地震谱必须在施加激励谱的位置添加自由度约束；*对于力/压力谱，必须在模态分析时加载；*求解结束退出solution处理器。
3.谱分析求解进入ANSYS求解器，设置分析类型为Spectrum（1）设置谱分析选项*指定分析类型为P.S.D 功率谱密度分析；*no.of models for solu(模态扩展数);*Calculate elem stresses（如果需要计算单元应力，打开该选项）（2）设置激励谱选项*Type of response spectrum 响应谱的类型：加速度Acceleration(Acceleration^2/Hz), Accal(g^2/Hz),速度Velocity(velocity^2/Hz), 位移Displacement （displacement^2/Hz）, 力Force spectrum (force^2/Hz)和压力Pressure Spectrum(pressure^2/Hz) 功率谱密度等；Force spectrum 和Pressure Spectrum 只能作为节点激励，且必须在模态分析时就加载。
（命令PSDUNIT，TBLNO，TYPE，GV ALUE Value of acceleration duce to gravity arbitray units for ACCG PSD table. Default is 386.4 in/s^2。
（3）定义激励谱的谱值-谱线关系曲线（freq和sv）；（4）施加功率谱密度激励Main Menu-Solusion-Define Loads-Apply-Spectrum-Base PSD Excit/Node PSD Excit这个施加步骤很关键：基础激励就默认加载在定义的约束点上；节点激励就默认模态分析时所加的力或压力作用的节点（5）计算PSD参与因子*Table no. of PSD table指定所要计算的PSD谱编号*Base or Node Excitation设置PSD激励谱的类型是基础激励还是节点激励命令（PFACT, TBLNO, Excit,Parcor）（6）设置输出控制位移解Load Step3速度解Load Step4加速度解Load Step5（7）开始求解。
4.扩展模态*只选择有明显意义的模态进行扩展；*扩展后才能合并；*选择应力计算；5.合并模态合并模态前要重新进入ANSYS求解器随机振动分析的合并模态操作与单点响应谱分析不同之处在于随机振动分析的合并方法只有PSD一种，在分析对话框中需要指定需要合并的模态数；6.观察结果随机振动分析结果写入结果文件jobname.rst中，包括*模态振型*基础激励静力解*位移解、速度解和加速度解可用POST1和POST26观察结果（1）通用后处理器POST1*读入jobname.MCOM文件；*显示结果（2）POST26*存储频率向量STOR，PSD*定义变量*计算响应PSD并保存为变量*获得响应曲线命令PLV AR 画出曲线* 还可计算协方差得到任意变量间的关系。