ANSYS動(dòng)力分析—諧響應(yīng)分析

2017-05-13  by:CAE仿真在線(xiàn)  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

諧響應(yīng)分析


1.諧響應(yīng)分析的定義

諧響應(yīng)分析是用于確定線(xiàn)性結(jié)構(gòu)在承受隨時(shí)間按正弦(簡(jiǎn)諧)規(guī)律變化的載荷時(shí)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的一種技術(shù)。分析的目的是計(jì)算結(jié)構(gòu)在幾種頻率下的響應(yīng)并得到一些響應(yīng)值對(duì)頻率的曲線(xiàn)。該技術(shù)只計(jì)算結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)受迫振動(dòng),不考慮結(jié)構(gòu)發(fā)在激勵(lì)開(kāi)始時(shí)的瞬態(tài)振動(dòng)。諧響應(yīng)分析使設(shè)計(jì)人員能預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的持續(xù)動(dòng)力特性,從而使設(shè)計(jì)人員能夠驗(yàn)證其設(shè)計(jì)是否能夠克服,疲勞,共振,及其他受迫振動(dòng)應(yīng)起的有害效果。
諧響應(yīng)分析是一種線(xiàn)性分析,非線(xiàn)性特性被忽略。

2.諧響應(yīng)分析的求解方法

full(完全法)

reduced(縮減法)

mode superpos'n(模態(tài)疊加法)

full(完全法)允許定義各種類(lèi)型的荷載;預(yù)應(yīng)力選項(xiàng)不可用;
reduced(縮減法)可以考慮預(yù)應(yīng)力;只能施加單元荷載(壓力,溫度等)

mode superpos'n(模態(tài)疊加法)通過(guò)對(duì)模態(tài)分析的道德振型(特征向量)乘以因子并求和來(lái)計(jì)算出結(jié)果的響應(yīng)。

可以包含預(yù)應(yīng)力,可以考慮振型阻尼,不能施加非零位移

諧響應(yīng)分析的基本步驟

完全法分析過(guò)程有3個(gè)主要步驟:建模,加載求解,結(jié)果后處理

1.建立模型

同樣非線(xiàn)性行為將被忽略

2.加載求解

指定分析類(lèi)型為:harmonic

指定分析選項(xiàng):包括solution method和dof printout format(解的輸出形式)及use lumped mass approx?(質(zhì)量矩陣形成方式)

在模型上加載:諧響應(yīng)分析所加的載荷隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。指定一個(gè)完整的簡(jiǎn)諧荷載需要輸入3條信息。幅值(amplitude)、相位角(phase angle)、強(qiáng)制頻率范圍(forcing frequency range)

注意:諧響應(yīng)分析不能同時(shí)計(jì)算多個(gè)頻率的荷載作用,但可以分別計(jì)算,后疊加。

諧響應(yīng)分析荷載步選項(xiàng)

普通選項(xiàng):number of substebs(諧響應(yīng)節(jié)數(shù)目),選擇加載方式 stepped or ramped

動(dòng)力學(xué)選項(xiàng):頻率范圍 frequence range ,阻尼(damping)

輸出控制選項(xiàng):

開(kāi)始求解

3.觀(guān)察結(jié)果

縮減法諧響應(yīng)分析步驟

1.建模

2.加載并得減縮解

3.觀(guān)察節(jié)縮解結(jié)果

4.擴(kuò)展解

5.觀(guān)察擴(kuò)展的解結(jié)果

與full法不同的是,要定義主自由度。

模態(tài)疊加法諧響應(yīng)分析步驟

1.建模

2.獲取模態(tài)分析解

3.獲取模態(tài)疊加法諧響應(yīng)分析解

4.擴(kuò)展模態(tài)疊加解

5.觀(guān)察結(jié)果

有預(yù)應(yīng)力作用結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)實(shí)例

有預(yù)應(yīng)力的諧響應(yīng)分析只能用縮減法和模態(tài)疊加法進(jìn)行。若進(jìn)行有預(yù)應(yīng)力的縮減法諧應(yīng)分析,首先要進(jìn)行靜力學(xué)分析結(jié)算結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力,在進(jìn)行諧響應(yīng)分析.

若進(jìn)行模態(tài)疊加法諧響應(yīng)應(yīng)分析中包括預(yù)應(yīng)力效果,應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行有預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析,在進(jìn)行一般的模態(tài)疊加法諧響應(yīng)分析。

問(wèn)題描述
一個(gè)緊繃的吉他弦,在四分之一處用力f彈擊,要求計(jì)算弦的一階固有頻率,并驗(yàn)證僅當(dāng)彈擊力的頻率為弦的奇數(shù)階固有頻率時(shí)才會(huì)產(chǎn)生諧響應(yīng)。彈擊力的頻率范圍0-2000hz,并求解頻率間隔為2000/8=250hz的所有解。

ANSYS動(dòng)力分析—諧響應(yīng)分析ansys培訓(xùn)的效果圖片1

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!下面進(jìn)行靜力分析

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antype,0

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solve

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!下面進(jìn)行有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析

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ddele,2,uy,30

solve

finish

!下面進(jìn)行模態(tài)疊加法諧響應(yīng)分析

/solution

antype,3

hropt,msup,6

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fdele,31,fx

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kbc,1

solve

finish

!結(jié)果后處理/post1

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set,first

plnsol,u,sum,1,1

finish

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