掃頻的案例
Ansys Workbench諧響應掃頻結果后處理，提取Von Mises掃頻曲線和應力幅值 ￥10
因為Von Mises應力太常用，所以這就給我們在整個掃頻范圍內，定位Von Mises應力的最大頻率和應力值帶來一定的困難。如下所示。
需求：
希望后處理結果中可以在應力響應曲線中，有一項Von Mises應力選項。實現每個掃頻點的最大Von Mises應力和掃頻頻率的曲線圖顯示，從而一眼就看出產品在整個掃頻范圍內，哪個頻率下結構的等效應力最大。而后再通過應力云圖查看這個頻率下的Von Mises應力。
解決方法：
利用APDL命令實現。簡要流程為：首先，讀取每一個掃頻點的最大Von Mises應力值。記下應力值、頻率值和最大節(jié)點號。再統(tǒng)計記錄的所有掃頻點的Von Mises應力值，提取整個掃頻過程中最大應力值及其頻率。并將結果寫出到txt文件。進一步提取這個最大Von Mises應力點對應的整個掃頻范圍內的Von Mises應力曲線。
這個樣就可以在txt文檔中直接看到所有掃頻點下，結構的等效應力幅值；以及全頻段中最大Von Mises應力所在節(jié)點的等效應力掃頻曲線圖。
效果展示如下：
在結果文件夾中，會生成一個txt結果文件和一張Von Mises應力曲線圖。如此我們可以直觀注意到，在當前掃頻范圍內，結構在78.95Hz時應力最大約為17.552Mpa。
結果后處理問題示例：
Ansys workbench進可以查看某個頻率下的 Von Mises應力幅值
Ansys workbench進掃頻應力響應曲線中，應力選項卻沒有Von Mises應力選型，只能按三個方向來分別查看。
解決方案案例：
先對結構進行模態(tài)計算。并在Named Selections中創(chuàng)建一個集合并命名為“body1”這個名字隨意，但是必須要和后面插入的APDL命令中保持一致。
展開 【OptiStruct要領】掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞
在掃頻中，按照NF/DF對直接求解得到的頻響函數應力結果進行采樣得到指定頻率下的應力結果。應用該應力結果計算單次循環(huán)產生的損傷。如果存在平均應力，可考慮平均應力修正。
通過兩種不同掃頻方式計算相對應的循環(huán)次數。
SRUNIT= HZPS 以Hz/s 的速度進行掃頻
f是某個需要計算的頻率（NF/DF指定的）
SRUNIT=OCTPRM 以oct/m 的速度進行掃頻
得到這兩個參數后，就可以計算整個掃頻/定頻中的疲勞損傷/壽命。
3）MODEL
FATLOAD卡片上的SWEEP字段HyperMesh2017版本g：需要在.fem文件中手動修改
a、定頻
FATLOAD
SR=0 表示定頻，此時頻率為FREQ的第一個頻率
這里我們只定義了一個頻率點。
FATPARM
同樣在FATPARM中指定為掃頻模式。
Sweep后面的1表示一個點，當然當SR=0時，DF/NF參數定義將被忽略。
FATSEQ中定義1s的時長
結果：最危險點的疲勞壽命為3.97e5 秒
b、 掃頻
FREQ1中我們定義了10個頻率點，從10Hz開始每隔20Hz采樣。
掃頻中定義掃頻速度為20Hz/s
FATPARM中定義了10個采樣點。
結果
2. 隨機疲勞
隨機疲勞在2017.2 版本中僅支持單軸疲勞，等效應力為vonMises的情況。
展開 abaqus正弦掃頻振動
最近做一個正弦掃頻振動的仿真，在abaqus里面是先用模態(tài)分析，再用諧響應分析？還是先用模態(tài)分析，再用響應譜分析呢，這個正弦掃頻，有個交越頻率，交越頻率前是定位移，交越頻率后是定加速度，用諧響應去分析的時候怎么定義掃頻速率這些東西？有哪位大神指導一下。跪求！
針對ABAQUS掃頻odb結果各頻率下最大位移快速提取Python程序 ￥2
本帖是針對ABAQUS掃頻仿真項目中遇到的最大值提取需求而產生的具體應用。一般掃頻結束后有對各頻率下最大位移結果進行提取并繪制曲線的需求，通常手動提取僅可用于較少頻率提取情況，當頻率點較多（如500時）手動提取將是災難性的操作方法。
這里利用python程序對掃頻odb最大值進行提取。方法分兩類：遍歷節(jié)點法和Visualization顯示值提取法。前者在《python語言在ABAQUS中的應用》一書中有節(jié)點應力提取案例描述，優(yōu)點是不需對ABAQUS界面進行python操作，可定位具體節(jié)點信息，缺點是速度慢；后者相反。
后一方法的應用也可應用到最大Mises應力等結果數據的快速提取方面。
如有疏漏，煩請指教。
展開 
基于hyperworks/ncode平板正弦掃頻振動疲勞壽命分析 ￥25
正弦掃頻振動疲勞分析。在hyperworks中的optistruct模塊中進行頻率響應分析得到的h3d結果文件，將其導入到ncode軟件中完成正弦掃頻振動疲勞壽命分析。
平板有限元模型
頻率響應分析（頻率為20Hz位移云圖）
正弦掃頻輸入
損傷云圖
壽命云圖
具體操作步驟文件及相關模型文件見附件。
展開 LMS Virtual.Lab Durability_方法介紹30—正弦掃頻引起的諧波疲勞
需要自己定義，本例中選擇Select Load ID
附有源文件和操作視頻
百度網盤鏈接http://pan.baidu.com/s/1pJuOgv5
（受到上傳文件大小的限制，在該目錄下“30LMS Virtual.Lab Durability_方法介紹——正弦掃頻引起的諧波疲勞.zip“）
LMS Virtual.Lab Durability交流群，群號：83853780 歡迎各位入群討論交流。
HFSS常見問題及解答 | 建模與仿真方法（二）
圖1.5
1.6 Q: 如何提高掃頻精度，如何掃頻方法選擇？
A: 為了提高掃頻精度，首先要確保自適應求解收斂，然后，可以根據需求和不同掃頻方法的特點選擇掃頻方法，以便得到精確的掃頻結果。
快速掃頻（fast sweep）和插值掃頻（interpolating sweep）對掃頻的點數不敏感，適應于相對帶寬較寬的掃頻或多個頻點掃頻，能夠顯著縮短仿真時間，求解頻率設定為掃頻帶寬的中心頻率偏高（對于相對帶寬較寬的插值掃頻可適當調高求解頻率，以使高頻段取得較好的收斂）；快速掃頻可以將“Save Fields”選中，得到各個掃頻點的場分布和輻射特性，而插值掃頻僅能獲得結構的矩陣參數。
離散掃頻是利用自適應求解后的網格剖分重新求解電磁場，其仿真時間與掃頻點數成正比，一般適應于掃描頻點數較少（小于10），或者需要得到不同頻點的輻射特性時。
來源于：ANSYS官網
展開 ANSYS | HFSS 常見問題解答 (七)
HFSS 常見問題解答(七)
16.Q：如果要進行掃頻分析，是不是需要逐點求解，從而花費很多時間？
Ansys HFSS一共有三種掃頻方式：離散掃頻、快速掃頻和插值掃頻。除離散掃頻需要對設置的各個頻點進行逐點求解外，快速掃頻和插值掃頻均是采用了一定的外推或自適應算法，而并非逐點求解，求解的時間和頻點個數并不直接依賴于掃頻設置中的頻點數目。
另外，利用Ansys Distributed Solve Option（分布式計算選項），可以同時調用局域網內多臺計算機同時進行掃頻計算，顯著縮短求解所需時間。
17.Q：HFSS中Solve Inside 是什么意思？改變它有何影響？
Ansys HFSS中的Solve Inside是是否對該模型內部進行求解的選項，在選中后將對該模型內部進行網格劃分和電場求解，否則將只對模型表面進行網格劃分而不會求解內部的電場。對于良導體而言，由于電磁波的趨膚效應，電磁場能量都分布在靠近導體表面的地方，因而無需對導體內部進行電場的計算。在默認設置下，材料為良導體（如銅、銀、PEC等）的模型Solve Inside選項都是未選中狀態(tài)，HFSS會自動計算趨膚深度并對損耗進行修整。
但是，如果導體的厚度與趨膚深度相近，或小于趨膚深度時，如果需要精確考慮導體損耗，請將Solve Inside設置為開。
18.Q：我的天線有多個端口，如何得到這些端口同時饋電，不同幅度和相位下的遠場方向圖，是否要預先設置？
展開 Opstruct基于模態(tài)分析的掃頻分析、隨機振動分析、動剛度分析（模態(tài)法、直接法） ￥100
利用Hypermesh中Opstruct模塊求解模態(tài)分析，并在模態(tài)分析的基礎之上，依次建立掃頻分析和隨機振動分析。動剛度分析（模態(tài)法、直接法）。
ANSYS | HFSS 常見問題解答 (七)
16.Q：如果要進行掃頻分析，是不是需要逐點求解，從而花費很多時間？
Ansys HFSS一共有三種掃頻方式：離散掃頻、快速掃頻和插值掃頻。除離散掃頻需要對設置的各個頻點進行逐點求解外，快速掃頻和插值掃頻均是采用了一定的外推或自適應算法，而并非逐點求解，求解的時間和頻點個數并不直接依賴于掃頻設置中的頻點數目。
另外，利用Ansys Distributed Solve Option（分布式計算選項），可以同時調用局域網內多臺計算機同時進行掃頻計算，顯著縮短求解所需時間。
17.Q：HFSS中Solve Inside 是什么意思？改變它有何影響？
Ansys HFSS中的Solve Inside是是否對該模型內部進行求解的選項，在選中后將對該模型內部進行網格劃分和電場求解，否則將只對模型表面進行網格劃分而不會求解內部的電場。對于良導體而言，由于電磁波的趨膚效應，電磁場能量都分布在靠近導體表面的地方，因而無需對導體內部進行電場的計算。
展開 ANSYS | HFSS 常見問題解答 (三)
（圖6.1）
對于使用域分解算法的問題進行掃頻計算時，需要在Job Distribution界面進行如下圖所示的雙層HPC配置，使得分布式并行求解可以應用于第一層級的掃頻計算中，從而提高掃頻計算的速度，同時對每一個頻點的問題也能利用分配到的子硬件資源進行域分解計算。如果在“Distribution”下選擇“Single Level”，則分布式計算只能應用于單級的域分解算法，不能做掃頻加速。
（圖6.2）
來源于：ANSYS官網
基于Ncode疲勞分析的路試車PTC支架開裂問題研究
4、基于Ncode的支架掃頻振動疲勞分析
零件或結構在外部激勵作用下，
會同時發(fā)生振動和疲勞裂紋擴展，兩者之間相互作用不僅影響工程結構的正常工作，還將嚴重地影響結構的安全可靠性。
振動是指機械或結構系統(tǒng)在其平衡位置附近的往復運動，是物質運動的普遍形式之一。
疲勞特點是無明顯的塑性變形，常出現突然斷裂。
正弦掃頻試驗和隨機振動試驗是檢驗產品可靠
性，解決各種機械結構振動問題的重要手段，廣泛應用于航空航天、汽車以及包裝運輸等領域，其為結構環(huán)境振動試驗的核心。
NcodeDesign-life可結合Nastran對試件進行疲勞可靠性仿真分析，通過導入有限元分析結果和載荷時間歷程文件,即可得到試件在循環(huán)載荷作用下的壽命圖。先通過Nastran施加強制位移計算頻率響應，將頻率響應的輸出結果作為Ncode計算的輸入文件，賦予掃頻激勵、材料E-N曲線與求解器參數后進行計算，輸出的結果使用Hyperview進行后處理顯示。
4.1掃頻振動疲勞分析
約束橫梁與前縱梁連接點123456自由度,分別在X、Y、Z三個方向加載單位載荷的強制位移,得到計算結果后，導入Ncode進行疲勞分析。疲勞分析包含X、Y、Z三個方向，每個方向掃頻1-100-1（Hz）,速率為20次/小時,各方向掃頻加速度均為1G；每個方向循環(huán)900次，一共循環(huán)2700次。
設置好的Ncode計算流如圖12所示。
Feinput模塊輸入文件為Nastran結果文件，激勵為掃頻振動激勵VibrationGenerator模塊，求解器為VibrationAnalysis模塊，Feoutput為結果輸出模塊。分別對X、Y、Z方向依次進行計算，從而得到輸出結果。
展開 某型電動汽車電池包結構安全性研究
本文針對5~200Hz之間的頻率以對數掃頻的方法對電池包結構進行隨機振動分析，隨機振動結果如圖9—圖11所示。 圖9為電池包在X方向上的RMS應力云圖，最大值為3.05MPa，出現在電池包下箱體底部位置；圖10為電池包在Y方向上的RMS應力云圖，最大值為7.49MPa，出現在電池包下箱體兩側吊耳位置；圖11為電池包在Z方向上的RMS應力云圖，最大值為14.95MPa，出現在電池包下箱體兩側吊耳、頂部位置。可以認為X，Y，Z方向上的RMS應力最大值均小于材料的抗拉應力，滿足強度要求。
4.電池包振動試驗驗證
試驗根據GB/T31467.3關于蓄電池包或系統(tǒng)的振動試驗要求進行。按試驗要求將電池箱固定于振動試臺上。實驗掃頻條件和隨機振動條件如表2、表3所示。
分別對Pack的3個軸方向進行12h的隨機和2h定頻振動測試。（1）Z方向，正弦掃頻，Z方向隨機振動，正弦掃頻，Z方向定頻振動；（2）Y方向，正弦掃頻，Y方向隨機振動，正弦掃頻，Y方向定頻振動；（3）X方向，正弦掃頻，X方向隨機振動，正弦掃頻，X方向定頻振動。試驗過程中，監(jiān)控電芯的電壓和溫度等信號，試驗結束后，觀察2h，觀察電池包無機械損壞，未發(fā)現漏液、起火、短路、爆炸現象；測試前后，電芯溫度、電壓、絕緣阻抗均正常，在振動測試過程中無異常現象出現，電池包通過振動測試。由圖12—圖14可知，發(fā)生共振的最高峰為電池包的試驗模態(tài)，經計算可得，Z方向模態(tài)為56.5Hz，Y方向模態(tài)為118Hz，X方向模態(tài)為155Hz。將試驗測試的模態(tài)與仿真計算的模態(tài)進行對比，對比如表4所示，表明仿真結果可靠。
展開 ANSYS | HFSS 常見問題解答 (三)
（圖5.1）
（圖5.2）
6.Q：如何利用HPC提高掃頻計算的速度？
在HFSS Tools/Edit Active Analysis Configuration菜單（如下圖所示），輸入計算節(jié)點可用于求解的CPU核數（Cores）和任務數（Tasks），輸入的任務數即為可同時并行掃頻計算的頻點數量，相比串行頻率掃描在計算速度上有大幅度提升。另外，還可添加其他計算節(jié)點，引入更多的計算資源使用更多的Tasks實現掃頻計算的并行求解。
（圖6.1）
對于使用域分解算法的問題進行掃頻計算時，需要在Job Distribution界面進行如下圖所示的雙層HPC配置，使得分布式并行求解可以應用于第一層級的掃頻計算中，從而提高掃頻計算的速度，同時對每一個頻點的問題也能利用分配到的子硬件資源進行域分解計算。
展開 ANSYS | HFSS 常見問題解答 (六)
13.Q：如何利用HPC提高掃頻計算的速度？
在HFSS Tools/Edit Active Analysis Configuration菜單（如下圖所示），輸入計算節(jié)點可用于求解的CPU核數（Cores）和任務數（Tasks），輸入的任務數即為可同時并行掃頻計算的頻點數量，相比串行頻率掃描在計算速度上有大幅度提升。
另外，還可添加其他計算節(jié)點，引入更多的計算資源使用更多的Tasks實現掃頻計算的并行求解。
對于使用域分解算法的問題進行掃頻計算時，需要在Job Distribution界面進行如下圖所示的雙層HPC配置，使得分布式并行求解可以應用于第一層級的掃頻計算中，從而提高掃頻計算的速度，同時對每一個頻點的問題也能利用分配到的子硬件資源進行域分解計算。
展開 