谐响应分析中可否分析温度载荷

menyueqi

各位高手，我在作一个谐响应分析，就是分析不同温度下的振动频率的变化。我采用的压电材料，施加的是初始温度还有热膨胀系数，但是计算过后没有什么太多的变化，甚至跟预想的结果相反，能否得到高手的指点。

kkkttt

你具体是怎么做的？把命令流贴出来看一下

menyueqi

我一开始是加了初始温度，温度从0到1000不等。我发一个是初始温度为100的吧。然后进行静力分析。
/batch,list
/prep7
/title,Transient and harmonic analyses of a piezoelectric circuit
/nopr
!
! Set up the model for the piezoelectric element
!
! Material properties for PZT-4
!
mp,DENS,1,7700                 ! Density, kg/m**3
et,1,SOLID226,1001             ! 3-D coupled-field brick, piezo option
tb,DPER,1                      ! Relative permittivity at constant strain
tbdata,1,729,635,729
! - Alternative input of permittivity if used with SOLID5
! mp,PERX,1,729
! mp,PERY,1,635
! mp,PERZ,1,729
!
tb,ANEL,1                      ! Anisotropic elastic stiffness, N/m^2
tbdata,1,13.9E10,7.43E10,7.78E10  ! c11,c13,c12
tbdata,7,11.5E10,7.43E10       ! c33,c13
tbdata,12,13.9E10              ! c11
tbdata,16,3.06E10              ! c44
tbdata,19,2.56E10              ! c44
tbdata,21,2.56E10              ! c66

tb,PIEZ,1                      ! Piezoelectric stress coefficients, C/m^2
tbdata,3,-5.2                  ! e31
tbdata,6,15.1                  ! e33
tbdata,9,-5.2                  ! e31
tbdata,11,12.7                 ! e15
tbdata,16,12.7                 ! e15

MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,  
MPDATA,ALPX,1,,3e-6  
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,KXX,1,,2.1   
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,C,1,,420
!
! material properity for steel( mass block)
et,2,solid45
mp,nuxy,2,0.3
mp,ex,2,206e9
mp,dens,2,7895

MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
UIMP,1,REFT,,,  
MPDATA,ALPX,2,,1.2e-5
!************* Define a piezoelectric cube (H = 1 mm)
!
r=0.005
t=0.001
H = 0.004                      ! Transducer size, m
CYL4, , ,r, , , ,t        ! Define volume
/REPLO  
WPSTYLE,,,,,,,,1
CSYS,4                         ! buid the mass block
wpoff,,,0.001   
CYL4, , ,r, , , ,H
VGLUE,all
!
type,2
mat, 2
esize,0,6
vsweep,3
type,1
mat,1
esize,0,6
vsweep,1
!
csys,0
nsel,s,loc,z,0                 ! Define bottom electrode
cp,1,volt,all                     
*get,n_bot,node,0,num,min      ! Get master node on bottom electrode
nsel,s,loc,z,t                 ! Define top electrode
cp,2,volt,all
*get,n_top,node,0,num,min      ! Get master node on top electrode
nsel,s,loc,z,0                 ! Impose displacement constraints
d,all,uz,0.001
d,n_bot,volt,0                  ! Ground bottom electrode
nsel,all
tunif,100
fini
!
/solu
antype,static
nlgeom,on
sstif,on
nsubst,10
lnsrch,on
allse
solve
save,10,db
fini
!
fini
!
/solu
antype,modal                ! Modal analysis
nmodes = 9                  ! Number of modes
MODOPT,LANB,9,1000,300000, ,OFF           ! Block Lanczos solver
mxpand,nmodes,,,yes         ! Calculate element results and reaction forces

solve                       ! Solve for resonance frequency
fini
/post1
*get,F1,mode,1,freq
*get,F2,mode,2,freq
*get,F3,mode,3,freq
*get,F4,mode,4,freq
*get,F5,mode,5,freq
*get,F6,mode,6,freq
*get,F7,mode,7,freq
*get,F8,mode,8,freq
*get,F9,mode,9,freq
fini
save,11,db
!
/solu
antype,3               ! 谐响应分析
HARFRQ,0,300000,  !*********给定求解频率范围
NSUBST,100,         !*********设定求解载荷步数
KBC,1               
!*  
DMPRAT,0.002,       !*********设定相对阻尼系数

SOLVE   

FINISH         !**求解结束，进入时间历程后处理器
save,12,db
!
!
/POST26
/UI,COLL,1  
NUMVAR,200  
SOLU,191,NCMIT  
STORE,MERGE
PLCPLX,0
PRCPLX,1
FILLDATA,191,,,,1,1
REALVAR,191,191
!*  
NSOL,2,n_top,VOLT,, VOLT_2        !**********提取22号节点（耦合最小编号的点）电势，定义成2号参数
STORE,MERGE
PLCPLX,2
PRCPLX,0
FILLDATA,192,,,,0,0
FILLDATA,193,,,,1,0
FILLDATA,194,,,,-1,0
FILLDATA,195,,,,1,1
VARNAME,195,NSET
!   
! Name: a   
! ID:  3
! Function: 0.00628*6.28*{FREQ}*{FREQ}            !************加速度a的计算式
FILLDATA,199,,,,0.00628,0  
REALVAR,199,199
FILLDATA,198,,,,6.28,0  
REALVAR,198,198
PROD,200,198,199
PROD,199,200,1  
PROD,3,199,1,,a
!   
STORE,MERGE
FILLDATA,192,,,,0,0
FILLDATA,193,,,,1,0
FILLDATA,194,,,,-1,0
FILLDATA,195,,,,1,1
VARNAME,195,NSET
!   
! Name: Ma  
! ID:  4
! Function: {VOLT_2}/{a}              !***********求出加速度灵敏度（电压型）
QUOT,4,2,3,,Ma  
!   
STORE,MERGE
XVAR,1  
PLVAR,4,                             !*********画出加速度灵敏度的频响曲线
fini
!
!

menyueqi

由于材料本身的性能随温度讲发生变化，但是在求解结果分析时，却发现与实际相反的结果。我想问问谐响应是不是可以考虑温度的特性呢。还有固有频率会随着温度增加还是减少呢。请高手指点。谢谢了。

icepoint

固有频率特性是和材料的刚度相关的；
如果材料的刚度是随温度变化的，那么就可以考虑这一影响；
因此，分析的时候也要定义材料的非线性特性随温度变化的曲线；

novelty

果然高手多的

menyueqi

但是， 谐响应是不考虑非线性的。这样改如何考虑呢？