MSC Nastran中使用时域载荷做频响分析

MSC Nastran中使用时域载荷做频响分析

考察一个系统的好坏，通常用阶跃输入下系统的阶跃响应来分析系统的动态性能和稳态性能。有时也用正弦波输入时系统的响应来分析，但这种响应并不是单看某一个频率正弦波输入时的瞬态响应，而是考察频率由低到高无数个正弦波输入下所对应的每个输出的稳态响应。因此，这种响应也叫频率响应。频率响应尽管不如阶跃响应那样直观，但同样间接地表示了系统的特性。频率响应法是分析和设计系统的一个既方便又有效的工具。

在MSC Nastran中，通常可以通过RLOAD1或RLOAD2定义频域载荷进行频响分析。

同时，如果输入载荷TLOAD2，MSC Nastran会在内部首先自动进行傅立叶变换，将该载荷有时域变换到频域进行频响分析，如果需要将响应变换时域，则需进行傅立叶逆变换。对一些特殊过程，利用此方法，可以完成识别结构振动的主导模态。目前，MSC Nastran中引用时域信号进行频响分析的限制为：

傅立叶变换方法支持求解序列SOL 108 和111，

支持载荷被转换到频率域，计算结果又频域被转换到时域，

随时间变换载荷通过TLOAD2 卡片定义，

为得到时域结果，TSTEP 卡片需要定义，

傅立叶变换中载荷是解析形式的。

傅立叶逆变换生成的结果响应是基于用户定义频率响应的数值变换。

MSC.Nastran 不应用快速傅立叶变换（FFT），因此，采样频率没有严格限制。

推荐用等间隔频率激励。

通过下面，给出在MSC Nastran分析中，如何定义、使用时域信号定义频域分析：

模型由刚度为1的接地弹簧组成，模型文件如下。

图1 求解序列定义

图2 时域载荷定义

其中，图1、2中定义的模型中，输出结果为频域信号。

图3 傅立叶逆变换中，工况定义

图4 傅立叶逆变换中，模型定义

其中，图3、4中定义的模型中，输出结果为时域信号，在分析过程中，先执行傅立叶变换将载荷转换为频域，后将频域响应转换为时域响应。