ANSYS中的模态分析与谐响应分析
更新时间:2023-10-02 14:24:01 阅读量: 综合文库 文档下载
- Ansys模态分析推荐度:
- 相关推荐
ANSYS中的模态分析与谐响应分析
ANSYS中的模态分析与谐响应分析
作者:未知 时间:2010-4-15 8:59:49 模态分析是分析结构的动力特性,与结构受什么样的荷载没有关系,只要给定了质量、弹性模量、泊松比等材料参数,并施加了边界约束就可以得到此状态下的各阶自振频率和振型(也称为模态)。
谐响应分析是分析结构在不同频率的简谐荷载作用下的动力响应,是与结构所受荷载相关的,只是结构所受荷载的都是简谐荷载,而且荷载频率的变化范围在谐响应分析时要给出来。
比如,在ANSYS谐响应分析中要给出这样的语句
FK,3,FX,7071,7071 !指定点荷载的实部和虚部(或者幅值和相位角)
HARFRQ,0,2.5, !指定荷载频率的变化范围,也就是说只分析结构所受频率从0到2.5HZ之间的荷载
NSUBST,100, !指定频率从0到2.5之间分100步进行计算
这样,结构所受的这个点荷载的表达式实际上是
F=(7071+i*7071)*exp(i*omiga*t) !式中omiga从0到2.5*2*3.1415926变化
分析得到结果是各点物理量随频率变化的,但物理量的值一般为复数,包括实部的虚部,这可以从后处理LIST结点值看出来。
个人认为进行谐响应分析并不一定要先进行模态分析(也叫振型分析、振型分解等),而直接进行谐响应分析后查看结构的物理量随频率变化曲线时也会看到在结构的自振频率处响应会放大(共振)。如果已经进行过模态分析的话,会发现谐响应分析时的共振频率和模态分析提到的自振频率是一致的。但有些时候模态分析中得到的有些频率在谐响应分析的频响曲线里可能很不明显。因此,只能说在谐响应分析前进行一下模态分析可以对结构的自振特性有个了解,以便验证谐响应分析结果是否合理。
另外,谐响应分析应该是频域分析方法的一个部分。对于相地震那样的时间过程线,直接进行时域分析(ANSYS里用暂态分析)可得到结构随时间的响应。而如果进行频域分析,就应该通过傅立叶变换把时域地震曲线变为由多个简谐荷载的叠加,然后再以此简谐荷载做为谐
响应分析时的荷载进行谐响应分析,最后再对谐响应分析得到的结果进行傅立叶逆变换得到时域的结果。不知道这种理解是否正确,我也没有用ANSYS这样做过。如果正确的话,时域分析和频域分析的结果应该是一致的。
模态分析的应用及它的试验模态分析
模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得,这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有
限元计算的方法取得的,则称为计算模记分析;如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数,称为试验模态分析。通常,模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性,就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此,模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
模态分析最终目标在是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。
模态分析技术的应用可归结为一下几个方面: 1) 评价现有结构系统的动态特性;
2) 在新产品设计中进行结构动态特性的预估和优化设计; 3) 诊断及预报结构系统的故障; 4) 控制结构的辐射噪声; 5) 识别结构系统的载荷。
机器、建筑物、航天航空飞行器、船舶、汽车等的实际振动千姿百态、瞬息变化。模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径。首先,将结构物在静止状态下进行人为激振,通过测量激振力与胯动响应并进行双通道快速傅里叶变换(FFT)分析,得到任意两点之间的机械导纳函数(传递函数)。用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合,识别出结构物的模态参数,从而建立起结构物的模态模型。根据模态叠加原理,在已知各种载荷时间历程的情况下,就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应谱。
近十多年来,由于计算机技术、FFT分析仪、高速数据采集系统以及振动传感器、激励器等技术的发展,试验模态分析得到了很快的发展,
受到了机械、电力、建筑、水利、航空、航天等许多产业部门的高度重视。已有多种档次、各种原理的模态分析硬件与软件问世。在各种各样的模态分析方法中,大致均可分为四个基本过程:
(1)动态数据的采集及频响函数或脉冲响应函数分析
1)激励方法。试验模态分析是人为地对结构物施加一定动态激励,采集各点的振动响应信号及激振力信号,根据力及响应信号,用各种参数识别方法获取模态参数。激励方法不同,相应识别方法也不同。目前主要由单输入单输出(SISO)、单输入多输出(SIMO)多输入多输出(MIMO)三种方法。以输入力的信号特征还可分为正弦慢扫描、正弦快扫描、稳态随机(包括白噪声、宽带噪声或伪随机)、瞬态激励(包括随机脉冲激励)等。
2)数据采集。SISO方法要求同时高速采集输入与输出两个点的信号,用不断移动激励点位置或响应点
位置的办法取得振形数据。SIMO及MIMO的方法则要求大量通道数据的高速并行采集,因此要求大量的振动测量传感器或激振器,试验成本较高。
正在阅读:
ANSYS中的模态分析与谐响应分析10-02
服装销售合同范本02-25
工程经济学 工程项目的经济评价09-01
杨楼中学初三语文期末试题05-07
形容词比拟级和第一流的所有常识点03-30
借条如何写02-17
2019年宪法知识竞赛试题200题及答案10-17
基于plc的电梯控制设计 - 毕业设计02-01
嵌入式试卷-选择题11-27
小学四年级解方程专项练习题11-08
- 计算机试题
- 【2012天津卷高考满分作文】鱼心人不知
- 教育心理学历年真题及答案--浙江教师资格考试
- 20180327-第六届“中金所杯”全国大学生金融知识大赛参考题库
- 洪林兴达煤矿2018年度水情水害预测预报
- 基本要道讲义
- 机电设备安装试运行异常现象分析与对策
- 《有机化学》复习资料-李月明
- 非常可乐非常MC2--非常可乐广告策划提案 - 图文
- 2011中考数学真题解析4 - 科学记数法(含答案)
- 企业人力资源管理师三级07- 09年真题及答案
- 基于单片机的光控自动窗帘控制系统设计说明书1 - 图文
- 20160802神华九江输煤皮带机安装方案001
- (共53套)新人教版一生物必修2(全册)教案汇总 word打印版
- 2014行政管理学总复习
- 中国银监会关于加强地方政府融资平台贷款风险监管的指导意见
- 民宿酒店核心竞争与研究
- 游园活动谜语大全2012
- 河南省天一大联考2016届高三英语5月阶段性测试试题(六)(A卷)
- 小型超市管理系统毕业论文详细设计4
- 模态
- 分析
- 响应
- ANSYS
- 财经类试卷注册会计师财务成本管理(企业价值评估)模拟试卷4及答案与解析
- 航海学2题库 - 图文
- 新课标人教版小学数学二年级上册教学设计
- 计算机组成原理第三章习题哈工大
- 第十四章 - 电气设备的选择
- 教学媒体选择的模型 - 图文
- 高等教育心理学 - 判断题
- 音乐基础与视唱课后感想
- 程序员(JAVA) - 3级考试题 - 图文
- 中国移动2012年工作会召开
- 做销售的要背下来
- 2015高考文综政治《经济生活》选择题易混易错点分析
- 现代网络安全技术分析
- 中南大学金工实习考试题目
- 3GPP 36.304-201606LTE小区选择与重选 - 图文
- 《国际经济学》期末复习试卷5份和试题库(含答案)
- 天津2012年会计从业资格考试《财经法规》第一套预测卷
- 商业计划书制作与演示期末考试答案
- 英文文献翻译 - 版图中常见的几个失效机制(翻译部分)
- 毕河小学2015年秋季招生工作总结