ansys谐响应分析中F的真面目 时频问题

superpoliceman

1111谐响应分析下
幅值F=1N，频率f=100Hz
/PREP7  
ET,1,SOLID45
MP,EX,1,2E11   
MP,PRXY,1,0.3  
MP,DENS,1,7800
BLOCK,0,5,0,1,0,1,   
ESIZE,1,0,  
vmesh,all
nsel,s,loc,x,0
d,all,all
alls
finish
/solu
antype,3
harfrq,100,100
nsubst,1
kbc,0
f,3,fy,1
solve
SET,FIRST   
PLNSOL, S,EQV, 0,1.0
显示节点14极小值4.115
2222瞬态动力学分析time从0.0到0.02
载荷F=cos(2*pi*100*time)
pi=acos(-1)
finish
/solu
antype,4
trnopt,full
timint,on
alls
fdele,all,all
*do,i,1,200,
nsubst,1
kbc,0
dt1=i/10000
time,dt1
alls
fdele,all,all
f,3,fy,cos(2*pi*100*dt1)
solve
*enddo
/POST26
NSOL,2,14,S,EQV,SEQV_2
STORE,MERGE
XVAR,1  
PLVAR,2,
节点14幅值5.92979
本来是一个方程，Ma+Kx=A*E*（iwt）=A*cos（wt）
幅值应该相同，为何在两种分析下结果不一样？

superpoliceman

一个是频域下的，单频分析，一个是和此频率相对应的瞬态分析，为何差别这么大？？？？
有没有人做过呢？？？？

Rainyboy

这是用你的代码算出来的瞬态曲线：响应远未稳定，又怎能拿这个结果和“稳态响应”的结果相比呢？

要想用瞬态方法求出稳态解，必须设置系统阻尼，将由初始条件引起的响应衰减掉。

Rainyboy

另外，谐响应分析中只提取响应的实步子步也是不完善的。应当将SET,1和SET,2的结果都提出出来加以处理。



这些结果与瞬态分析的稳定结果相比，都是相当吻合的，见：
SX：X向正应力


SY：Y向正应力



SZ：Z向正应力



SXY：XY平面内剪应力


SYZ:YZ平面内剪应力



SZX:XZ平面内剪应力



EQV：VON MISES 等效应力




××××××××××××××××××代码×××××××××××××××××××建模

1. finish
   
2. /clear
   
3. /CONFIG,NRES,5000
   
4. *SET,PI,acos(-1)
   
5. *SET,L_FREQ_HZ,100.0
   
6. *SET,L_FREQ   ,2*PI*L_FREQ_HZ
   
7. *SET,N_CIRCLE,100
   
8. *SET,NSTP_C,15
   
9. *SET,DT,1.0/L_FREQ_HZ/NSTP_C
   
10. *SET,AMP,100
    
11. /PREP7  
    
12. ET,1,SOLID45
    
13. MP,EX,1,2E11   
    
14. MP,PRXY,1,0.3  
    
15. MP,DENS,1,7800
    
16. MP,DAMP,1,2*5E-2/L_FREQ
    
17. BLOCK,0,5,0,1,0,1,   
    
18. ESIZE,1,0,  
    
19. vmesh,all
    
20. nsel,s,loc,x,0
    
21. d,all,all
    
22. alls
    
23. finish

复制代码

瞬态分析

1. /SOLU
   
2. ANTYPE,4                             !指定分析类型：动力学分析
   
3. TRNOPT,FULL                       !完全法
   
4. TIMINT,ON                            !时间积分效应
   
5. OUTRES,ALL,LAST                !所有子步，所有记录写入DATABASE
   
6. *DO,I,0,N_CIRCLE-1,1         !外部循环：共计算N_CIRCLE个周期
   
7.   *DO,J,1,NSTP_C,1             !内部循环：每个周期NSTP_C个载荷步
   
8.     ALLSEL,ALL
   
9.     CURR_T=(I*NSTP_C+J)*DT                !计算当前载荷步的时间点
   
10.     F,3,FY,AMP*COS(L_FREQ*CURR_T)    !施加当前时间点的载荷
    
11.     ALLSEL,ALL
    
12.     TIME,CURR_T                                      !设置当前载荷步的时间点
    
13.     AUTOTS,1                                            !自动时间步长
    
14.     KBC,0                                                  !载荷步之间线性插值：递增方式
    
15.     DELTIM,DT/10,DT/12,DT/8                 !本载荷步之中指定时间步长
    
16.     LSWRITE,I*NSTP_C+J                        !写载荷步
    
17.   *ENDDO
    
18. *ENDDO
    
19. LSSOLVE,1,N_CIRCLE*NSTP_C              !求解所有载荷步
    
20. FINISH

复制代码

谐响应分析

1. /solu
   
2. antype,3
   
3. harfrq,100,100
   
4. nsubst,1
   
5. kbc,0
   
6. f,3,fy,AMP
   
7. solve

复制代码

superpoliceman

首先感谢Rainboy兄的回帖。一、有阻尼状态下，纠正一下结果（结论是一样的）
谐响应分析处理post26

SX_14

REAL

IMAGINARY

AMPLITUDE
PHASE

36.0269
-52.8163

63.9336
-55.7014

瞬态分析处理

0-0.2s节点14SX

0.9-1s结果

0.9-1s结果

superpoliceman

二、既然您说阻尼有影响，加上阻尼就可以了。      但是无阻尼呢。
  Ma+Kx=F=A*e(i*w*t)=A*cos(w*t)
  无阻尼情况下也是一个周期函数吧（《机械振动与噪声学》P98页），只不过稳态的和瞬态的进行叠加：
w<wn，响应以稳态频率运动；
w>wn，响应以瞬态频率运动；
w=wn，出现共振，约等于时出现拍。
那么我在无阻尼时计算的结果应当也是正确的，至少响应的幅值应该差不多吧，可是无阻尼时差别挺大的

Rainyboy

回复 6 # superpoliceman 的帖子

无阻尼时响应中还有与激振频率不相等的其他频率成分，若真要对比，至少应该把无阻尼时的响应曲线提出出来做FFT，再比较。

superpoliceman

O(∩_∩)O谢谢已作完FFT，结果相吻合，现贴上来，
感谢R兄指教

superpoliceman

结果与6楼上述相吻合。
结论：谐响应分析和瞬态分析对同一个问题的分析计算量可能不同，但结果是相同的（FFT变    换即可）；我们在选择分析类型时，按需要即可（一般瞬态分析计算量远远大于谐响应），推荐选择谐响应。
多多交流，大家进步，O(∩_∩)O哈哈~

JLBhaidao

回复 4 # Rainyboy 的帖子

想请教下，对于谐响应分析中峰值频率和固有频率不能保持一致，这个问题是怎么回事？