本文分析了ANSYS的諧響應(yīng)和動(dòng)力等實(shí)例。

　　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。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)分析是一種線性分析，非線性特性被忽略。

　　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

　　同樣非線性行為將被忽略

　　2.加載求解

　　*指定分析類型為：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.觀察節(jié)縮解結(jié)果

　　4.擴(kuò)展解

　　5.觀察擴(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。

　　/prep7

　　et,1,link1

　　mp,ex,1,1.9e5

　　mp,prxy,1,0.3

　　mp,dens,1,7.92e-9

　　r,1,5.067e-2

　　n,1

　　n,31,710

　　fill,1,31,29,,,1,1,1

　　e,1,2

　　egen,30,1,1

　　d,1,all

　　d,2,uy,,,31

　　!下面進(jìn)行靜力分析

　　/solution

　　antype,0

　　pstres,on

　　outpr,basic,1

　　solve

　　finish

　　!下面進(jìn)行有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析

　　/solution

　　antype,2

　　modopt,lanb,6

　　pstres,1

　　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

　　hrout,off,off,0

　　fdele,31,fx

　　f,8,fy,-1

　　harfrq,0,2000

　　nsubst,250

　　kbc,1

　　solve

　　finish

　　!結(jié)果后處理

　　/post1

　　set,list

　　set,first

　　plnsol,u,sum,1,1

　　finish