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2013-08-14 by:華東地區有限元 來源:仿真在線
Ansys諧響應分析的定義和步驟
概述
諧響應分析的定義
諧響應分析主要用于確定線性結構承受隨時間按正弦規律變化的載荷時的穩態響應。
諧響應分析主要采用縮減法(Reduced)、模態疊加法(Mode Superpostion)、完全法(Full)。
完全法是默認的方法,最容易的使用方法。它采用完整的系數矩陣計算諧響應,不涉及質量矩陣的近似,不必關心如何選取主自由度或振型。系數矩陣可以是對稱的,也可以是不對稱的。缺點是預應力選項不可用,有時計算量比較大。
縮減法通過采用主自由度和縮減矩陣來壓縮問題的規模。主自由度處的位移計算出來后,其解可以被擴展到初始的完整DOF集上。該方法可以考慮預應力效果,但不能施加單元載荷,所有載荷必須施加在用戶定義的主自由度上。
模態疊加法通過對模態分析得到的振型乘以因子并求和來計算結構的響應。對許多問題,其計算量比前兩種方法都少。該方法可以考慮預應力效果,允許考慮阻尼。但不能施加非零位移。諧響應分析是線性分析,會忽略掉所有非線性特性。另外要求所有載荷必須具有相同的頻率。
諧響應分析步驟
1 建模
包括定義單元類型、定義單元時常數、定義材料特性、建立幾何模型和劃分網格等。但需注意的是:諧響應分析是線性分析,非線性特性將被忽略掉,必須定義材料的彈性模量和密度。
2 施加載荷和求解
根據諧響應分析的定義,施加的所有載荷都隨時間按正弦規律變化,指定一個完整的正弦載荷需要確定3個參數:幅值(Amplitude,載荷最大值)、向位移(Phase angle 載荷落后或超前參考時間的角度)、載荷頻率范圍(Forcing Frequency Range),或者實部、虛部和載荷頻率范圍。
具體分析步驟如下:
指定分析類型:Main Menu——Solution——Analysis Type——New Analysis,選擇Harmonic。
指定分析選項:Main Menu——Solution——Analysis Type——Analysis Options,選擇求解方法。
定義主自由度,僅縮減法使用。
施加約束:Main Menu——Solution——Define Loads——Apply——structural——Displacement。
施加載荷:Main Menu——Solution——Define Loads——Apply——structural,可以按實部/虛部、或幅值相位角兩種方式定義載荷。
指定激振頻率范圍:Main Menu——Solution——Loads Step Opts——Time/Frequence——Freq and Substps。
求解:Main Menu——Solution——Solve——Current LS。
3 查看結果
分析計算的得到的所有結果也都是按正弦規律變化的?？梢杂肞OST26或POST1查看結果。通常的處理順序是首先用POST26找到臨界頻率,然后用POST1在臨界頻率處查看整個模型。POST26用結果-頻率對應關系表即變量查看結果,1號變量被軟件內定為頻率。
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