響應分析的案例
ANSYS諧響應分析實例：懸索拱橋的諧響應分析
ANSYS諧響應分析實例：懸索拱橋的諧響應分析
ANSYS諧響應分析實例：懸索拱橋的諧響應分析.pdf
關于模態分析和頻率響應分析
有限元分析類型
一、nastran中的分析種類
（1）靜力分析
靜力分析是工程結構設計人員使用最為頻繁的分析手段，主要用來求解結構在與時間無關或時間作用效果可忽略的靜力載荷（如集中載荷、分布載荷、溫度載荷、強制位移、慣性載荷等）作用下的響應、得出所需的節點位移、節點力、約束反力、單元內力、單元應力、應變能等。該分析同時還提供結構的重量和重心數據。
（2）屈曲分析
屈曲分析主要用于研究結構在特定載荷下的穩定性以及確定結構失穩的臨界載荷，NX Nastran中的屈曲分析包括兩類：線性屈曲分析和非線性屈曲分析。
（3）動力學分析
NX Nastran在結構動力學分析中有非常多的技術特點，具有其他有限元分析軟件所無法比擬的強大分析功能。結構動力分析不同于靜力分析，常用來確定時變載荷對整個結構或部件的影響，同時還要考慮阻尼及慣性效應的作用。
NX Nastran的主要動力學分析功能：如特征模態分析、直接復特征值分析、直接瞬態響應分析、模態瞬態響應分析、響應譜分析、模態復特征值分析、直接頻率響應分析、模態頻率響應分析、非線性瞬態分析、模態綜合、動力靈敏度分析等可簡述如下：
正則模態分析
正則模態分析用于求解結構的固有頻率和相應的振動模態，計算廣義質量，正則化模態節點位移，約束力和正則化的單元力及應力，并可同時考慮剛體模態。
復特征值分析
復特征值分析主要用于求解具有阻尼效應的結構特征值和振型，分析過程與實特征值分析類似。此外Nastran的復特征值計算還可考慮阻尼、質量及剛度矩陣的非對稱性。
瞬態響應分析（時間-歷程分析）
瞬態響應分析在時域內計算結構在隨時間變化的載荷作用下的動力響應，分為直接瞬態響應分析和模態瞬態響應分析。兩種方法均可考慮剛體位移作用。
直接瞬態響應分析
該分析給出一個結構隨時間變化的載荷的響應。
展開 Ansys Workbench中進行隨機響應分析
隨機響應分析（Random Response Analysis）是一種用于評估結構在隨機激勵下的振動響應的方法。它考慮了結構的固有振動特性和隨機激勵之間的相互作用，幫助我們理解系統在隨機環境下的工作情況。
隨機響應分析在許多領域中都具有應用價值，比如建筑工程中的地震反應分析、航空航天工程中的結構疲勞分析、汽車工程中的振動舒適度評估等。通過對隨機激勵和結構響應的綜合分析，可以更全面地了解結構的振動特性和可靠性，從而做出合理的工程決策。
下面和大家一起學習在Ansys Workbench中進行隨機響應分析。
第一步：建立分析流程
第二步：進行模態分析
在隨機響應分析前，首先要進行模態分析。有以下幾個原因：
確定頻率范圍：模態分析可以幫助確定結構的固有頻率范圍。這對于隨機響應分析中的頻率范圍選擇非常關鍵，因為隨機激勵通常以一段頻率范圍內的能量進行建模。通過模態分析，我們可以了解結構的固有頻率范圍，并確保在隨機響應分析中涵蓋這個范圍。
選擇模態數量：模態分析可以幫助確定需要考慮的模態數量。隨機響應分析通常會基于一定數量的模態來估計結構的響應。
展開 汽車繼電器諧響應分析仿真APP
在汽車運行過程中，繼電器會受到各種動載荷的作用，為了掌握動載荷對繼電器結構的影響，常常需要對繼電器結構進行動力學分析，其中模態分析和諧響應分析是獲取結構動態特性的重要仿真手段。繼電器上簧片結構由于其結構剛度低，在承受動態載荷時其變形大，是繼電器中最容易損壞的部件之一。汽車繼電器諧響應分析APP針對汽車行業常見的繼電器結構進行模態分析和諧響應分析，可實現以下功能：
1.考察繼電器簧片材料屬性對固有頻率及諧響應結果的影響；
2.考察不同外部激勵（大小及方向改變）對諧響應分析結果的影響；
3.考察不同阻尼值對諧響應分析結果的影響；
4.考察不同的掃頻設置對結果的影響。
隨著汽車行業的發展，汽車繼電器作為汽車電氣控制系統中的重要組成部分，其性能和質量也越來越受到人們的關注。汽車繼電器由磁路系統、接觸系統和復原機構組成，其中簧片結構是最容易損壞的部件之一。為了更好地掌握動載荷對繼電器結構的影響，需要對其進行動力學分析。
在汽車運行過程中，汽車繼電器會受到各種動載荷的作用，因此需要進行模態分析和諧響應分析，以獲取結構動態特性。這些分析可以揭示繼電器在工作時的固有頻率、諧響應結果以及簧片材料屬性、外部激勵、阻尼值和掃頻設置等因素對諧響應分析結果的影響。
汽車繼電器諧響應分析APP是為汽車行業常見的繼電器結構設計的仿真工具，可實現多種功能。首先，可以考察繼電器簧片材料屬性對固有頻率及諧響應結果的影響。其次，可以考察不同外部激勵（大小及方向改變）對諧響應分析結果的影響。此外，還可以考察不同阻尼值對諧響應分析結果的影響，以及不同的掃頻設置對結果的影響。
通過汽車繼電器諧響應分析APP的使用，汽車電氣控制系統設計人員可以更好地掌握繼電器的動態特性，進而優化繼電器的結構設計，提高其性能和質量，為汽車行業的可持續發展做出貢獻。
展開 
abaqus隨機響應分析
在通過上面的對比可以看出，在對薄板型的結構進行模態分析時，厚度方向要多放幾層單元或者使用二階單元才能獲得比較可信的結果。
3、 分析結果：
從圖8和圖1的對比可以看出，激勵的加速度功率譜密度曲線與某節點的響應的加速度功率譜密度曲線具有相似的變化趨勢。
ABAQUS隨機響應分析.pdf
Abaqus諧響應分析結果的輸出
對于諧響應分析，分析結果需要查看結構在整個掃頻區間內的響應情況，例如：位移、應力、應變等。因此需要繪制整個頻率區間結構的響應曲線，方法如下。
進入后處理模塊，選擇Creat XY date 如下圖所示：
如上圖2-4所示在Creat XY Date可以指定曲線縱坐標的變量，可以是加位移、應力、加速度、速度等，還可以定義繪制指定的分析步或頻率的結果，最后選擇節點，點擊Polt即可繪制該點相應變量的曲線，如圖2-5所示。在利用Abaqus進行諧響應分析時，需要注意以下幾點：
①對于需要利用模態進行多次諧響應分析的問題，可以使用重啟動，只需進行一次模態分析，其它分析可在模態分析的基礎上進行，可大大的減少計算成本。
②在利用模態疊加法進行諧響應分析時，模態頻率一定要將諧載荷的頻率段包含在內，即，要包含掃頻區間。與此同時，模態三個方向的有效質量要達到90%。
③在利用模態疊加法進行諧響應分析時，若結構的模態頻率間隔較小，在諧響應分析步中，在滿足計算要求的情況下，盡可能較小的定義特征頻率間的頻率點數與偏置。
展開 ANSYS workbench石油井架地震響應分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習石油井架模型的三維模型處理
2、學習地震響應分析相關的分析步的建立
3、學習地震響應分析相關的約束條件的建立
4、學習地震響應分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 石油井架地震響應分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列30： 諧響應分析原理
由于實際系統中不可避免地存在阻尼，前兩項表示的自由振動將會很快被衰減，都是暫態響應，經過一段時間后，系統就只有穩態響應了，所以工程上更關心系統的穩態響應。
譬如在Abaqus里做一個單自由度彈簧，
取輸入頻率=10*固有頻率，將位移隨時間的變化曲線畫出來，如下圖所示：
前面部分為暫態過程，此時自由振動占主體，振幅較大，后面部分一個穩態過程，此時按輸入頻率做正弦振蕩，它的幅值就是X。
1.2 諧響應定義
上面分析的是載荷在某個輸入頻率的問題，在這個頻率下可得到穩定過程的幅值X，這個幅值往往決定你的結構的應力大小，幅值越大，應力也越大，此時結構就相對危險，所以，工程上主要校核兩個方面：
（1） 這個幅值X和輸入之間的放大比例。
（2） 這個幅值X導致的應力是否超過結構的許用應力。
X隨頻率變化，如果在共振點附近，顯然這個放大比例和應力也更大，也更容易引起破壞，實際問題中，載荷的頻率有可能在一個范圍內變化，譬如你的某個旋轉機械的轉速不同而導致載荷頻率也不同，因此我們需要分析根據你的實際載荷的可能頻率范圍或者設計規范的X的分布情況，此時，我們計算結構在正弦周期載荷作用下對每一個計算頻率點的動態響應，也就是諧響應分析，有些地方也稱為正弦響應分析、頻率響應分析（簡稱頻響分析）、掃頻分析等。
譬如上圖計算了一個頻率點對應的X，將這個掃頻范圍內的頻率分成多個頻率點，然后分別計算每個頻率點的X，畫出曲線，就是一個諧響應曲線了。（注意，不是上面那個圖形的FFT變換）
在這個曲線上根據共振峰可以判斷系統的固有頻率，譬如上面明顯85Hz、110Hz、130Hz是系統的固有頻率。
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列32： 諧響應分析算法
通用結構有限元軟件iSolver介紹視頻：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第32篇：諧響應分析算法==
在系列文章30：諧響應分析原理中，我們介紹諧響應分析的原理，但原理怎么轉換為計算機的算法并在程序中實現的過程沒有提及，在Abaqus中，諧響應分析求解可以分為模態疊加法、直接法和子空間法，其中前兩者最常用，在這章中我們將介紹諧響應分析的這兩種求解算法，并對上一章的例子在iSolver中采用這兩種算法后和Abaqus進行結果比對分析，證明iSolver的結果和Abaqus無任何誤差。
1.1 諧響應分析算法方程
諧響應分析是對瞬態動力學的簡化，對一般的瞬態動力學，由于有質量和阻尼響應，方程可以寫為：
M、C、K分別表示質量陣、阻尼陣和剛度陣。
對任意一個外載荷R，譬如隨時間的變換如下：
將曲線做FFT變換，外載荷可以表示為下述表達式：
可以得到F隨頻率變化的輸入載荷曲線：
對于每個頻率點載荷
，最終系統穩定后的響應也是頻率的正弦函數，就是
所以，可以將瞬態動力學表示式中的位移、加速度等都表示為隨時間正弦變化的函數。帶入方程后，就只剩K和C隨時間的表達式包括時間t變量，下面就是具體采用哪種方法得到這個K和C的問題。
展開 ANSYS workbench 底座諧響應分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習底座模型的三維模型處理
2、學習諧響應分析相關的分析步的建立
3、學習諧響應分析相關的約束條件的建立
4、學習諧響應分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 底座諧響應分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
ANSYS workbench連桿諧響應分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習連桿模型的三維模型處理
2、學習諧響應分析相關的分析步的建立
3、學習諧響應分析相關的約束條件的建立
4、學習諧響應分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 連桿諧響應分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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【AIFEM案例分析】藥柱隨機響應分析
由此完成了藥柱的隨機響應分析，得到了RNMISES云圖，觀察RNMISES云圖得到其最值為10.72MPa。
圖4-1 應力云圖
簡述沖擊響應譜分析
響應譜分析基本過程大致可以分為如下四個部分：
1．建立模型；
2．模態分析；
3．譜分析；
4．觀察結果。
簡述沖擊響應譜分析.pdf
樹脂絕緣干式變壓器諧響應分析仿真APP
樹脂絕緣干式變壓器諧響應分析APP建立了變壓器有限元模型，研究變壓器的固有頻率、振型，及其在不同頻率和幅值的外部激勵作用下的振動響應。
隨著電力行業的不斷發展，樹脂絕緣干式變壓器已經成為了電力系統中廣泛應用的一種重要設備。樹脂絕緣干式變壓器的主要特點是采用環氧樹脂對線圈進行整體真空澆注絕緣，具有良好的絕緣性能和防火性能，因而在電力系統中得到了廣泛的應用。
樹脂絕緣干式變壓器的諧響應分析APP建立了變壓器有限元模型，可以研究變壓器的固有頻率、振型，以及在不同頻率和幅值的外部激勵作用下的振動響應。這對于減少變壓器的噪聲和振動，提高其使用壽命和穩定性具有非常重要的意義。
同時，樹脂絕緣干式變壓器的應用范圍也非常廣泛，不僅可以用于電站、電廠、工礦企業等大型電力系統中，還可以用于城市的高層建筑、用戶配電站等小型電力系統中。
總的來說，樹脂絕緣干式變壓器的應用已經成為了電力行業中不可或缺的一部分。諧響應分析APP的建立也為變壓器的研究和開發提供了更加精準和高效的方法，有助于進一步提高變壓器的性能和可靠性。
訪問Simapps，在線計算樹脂絕緣干式變壓器諧響應分析仿真APP：
https://www.simapps.com/v2/engineering-app/all/174901
展開 無網格劃分新技術midas MeshFree - 瞬態響應分析案例
MeshFree是MIDAS公司最新發布的一款免網格劃分的軟件，在MeshFree的分析過程中，工程師不需要進行模型簡化和網格劃分的操作，其操作流程為：導入CAD模型、輸入載荷和邊界條件、查看分析結果，三步驟的分析流程為工程師節省了大量時間。
從現在開始我們帶您走進midas MeshFree的世界，讓您感受midas MeshFree分析的簡便、高效和可靠。
簡便 高效
今天為大家帶來的是瞬態響應分析模塊，針對下面的機器人模型，用MeshFree進行分析。
分析模型
模型中一共七個部件，各部件之間采用焊接接觸。對上圖中小部件的兩個內面設置剛性連接，并對剛性連接點進行約束。最后在該點施加隨時間變化的速度載荷。
MeshFree的分析流程
①新建項目，并選擇分析類型
選擇瞬態響應分析，方法選擇模態疊加法。
②導入CAD
③選擇材料模型
各部件材料選擇默認的Alloy Steel。
④接觸設置
各部件之間的接觸采用程序自動創建的接觸，接觸類型為焊接接觸。
⑤施加邊界條件和載荷
定義剛性連接
定義約束
定義瞬態速度載荷
⑥分析設置
瞬態響應分析控制
定義時間步
⑦求解后查看結果
MeshFree位移動畫
MeshFree應力動畫
MeshFree瞬態響應分析—總體隨時間的響應
同樣，利用ANSYS軟件對該模型進行了瞬態動力學分析，也給出了整體結構的總體響應云圖。
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