PSD加載
關注創建者：海ing 創建時間：2019-07-02
PSD加載的視頻教程
基于Workbench隨機振動PSD仿真案例
第一講：PSD概念和分析流程 第二講；建模 第三講：預應力模態分析 第四講：PSD多點激勵載荷加載方法 第五講；后處理:結構應力、形變，結構各點應力、位移響應圖譜。 案例文件和視頻教程在附件里面
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PSD加載的實例教程
圖16 基于Simdroid平臺的仿真APP開發環境
3、基于仿真APP的結構設計
本仿真APP針對電子行業典型的PCB結構進行模態分析和隨機振動分析，可實現：
1）評估焊點材料屬性對結構模態特性及隨機振動響應的影響；
2）計算不同PSD譜加載里量級下的隨機振動響應RMS結果，評估焊點陣列在極限工況下是否發生強度失效；
3）評估不同模態阻尼比對隨機振動響應結果的影響。
在Simdroid無代碼的開發環境中，實現了PCB隨機振動仿真APP的快速封裝，基于當前初始參數值，仿真APP計算結果如下所示：
圖17 PCB模態振型（第2階）
圖18 隨機振動位移響應RMS值
圖19 隨機振動等效應力響應RMS值（最大值出現在焊點陣列上）
對于特定產品特定加載條件下的仿真分析步驟，仿真APP的顯著優勢在于：實現了復雜仿真知識和經驗的無代碼化封裝，為設計工程師預留了可設計驗證的外部輸入參數，用于快速驗證和對比不同設計方案、不同載荷工況或安全系數要求下的產品力學、熱等物理性能。
利用該仿真APP，作者花費了約10余分鐘時間，就完成了3種不同阻尼比和PSD譜加載倍數（安全系數）下結構的位移RMS最大值和等效應力RMS最大值結果對比，效率非常高。
圖20 參數化仿真APP快速性能分析和對比
三、電路板隨機振動仿真APP應用
印制電路板在工業領域應用廣泛，幾乎涉及到所有電子設備和系統。以下是一些在工業領域中隨處可見的應用：
計算機和服務器：印制電路板是計算機和服務器內部電子元件的關鍵組成部分。它們連接各種芯片、存儲設備、接口和其他組件，提供電氣連接和信號傳輸。
通信設備：無論是固定通信基站還是移動通信設備，都使用大量的印制電路板。用于支持無線通信、信號處理、天線控制等功能。
展開 目錄
一、隨機振動的定義、特點及常見場景
二、隨機振動的數學特征--正態分布
三、 隨機振動信號為什么要用功率譜密度（PSD）表達？
四、如何將時域隨機振動曲線轉換得到功率譜密度曲線
五、 隨機振動分析理論
附.常見功率譜密度曲線給出形式
附.以dB/oct形式給出的功率譜密度曲線如何計算
附.國標中定義的PSD譜總均方根加速度值是如何計算的？
六. 隨機振動分析案例-abaqus
第一步：計算結構模態，輸出位移和應力。
第二步：隨機振動分析
2.1 定義輸出頻率上下限和模態阻尼
2.2 定義PSD載荷及加載
2.3 定義輸出
2.4 隨機振動計算頭文件設置
2.5 隨機振動分析結果
2.6 隨機振動σ應力結果評價
展開 第二步：加載
在LOAD模塊中進行操作，建立一個PSD曲線。本操作是在在基座上加載一個恒為10G2/HZ的功率譜曲線。
建立一個BASEMOTION，選擇加載的方向，本案例加載兩個方向，X方向和Y方向，所以整個操作過程需要重復一次（BC-2為U1方向，BC-3為U2方向）把這個PSD曲線和加載關聯起來。
然后就可以提交計算檢查結果了。
注意事項
隨機振動的載荷輸入單位是G2/HZ，所以輸出的加速度單位也是一樣的，同理，位移，速度也是類似的，僅僅是一個統計意義的數值，單位是統計意義的單位。
因為隨機載荷是統計意義的，所以ABAQUS默認并不輸出MISES應力，但是可以自己在OUTPUT中輸出MISES應力和應力的均方根數值，這個功能是早期的版本沒有的。
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本文以某電子行業典型的PCB為例，介紹PCB隨機振動分析過程和仿真APP制作方法，并基于仿真APP對不同焊點材料、不同模態阻尼比、不同PSD加載譜量級下隨機振動響應RMS結果進行對比和評估。
1、仿真流程搭建
1）三維幾何模型導入
對模型進行必要的幾何簡化和清理，將stp幾何模型導入到Simdroid。
第二步：隨機振動分析
2.1 定義輸出頻率上下限和模態阻尼
2.2 定義PSD載荷及加載
2.3 定義輸出
2.4 隨機振動計算頭文件設置
2.5 隨機振動分析結果
2.6 隨機振動σ應力結果評價
建立一個BASEMOTION，選擇加載的方向，本案例加載兩個方向，X方向和Y方向，所以整個操作過程需要重復一次（BC-2為U1方向，BC-3為U2方向）把這個PSD曲線和加載關聯起來。
然后就可以提交計算檢查結果了。
注意事項
隨機振動的載荷輸入單位是G2/HZ，所以輸出的加速度單位也是一樣的，同理，位移，速度也是類似的，僅僅是一個統計意義的數值，單位是統計意義的單位。
