復數(shù)頻率分析的案例
〔abaqus〕頻率分析與復數(shù)頻率分析
頻率分析: natural frequency extraction 只能分析對稱的剛度矩陣和質量矩陣， 如果涉及到非對稱的剛度矩陣，質量矩陣，阻尼矩陣。 則必須要使用復數(shù)頻率分析。 complex eigenvalue extraction 在進行復數(shù)頻率分析之前，必須要先進行模態(tài)分析。
激勵頻率比分析頻率高會有什么問題？
——模態(tài)試驗中激勵到2kHz，但只分析到500Hz，這有什么問題嗎？
——我們討論一下。
這是個有趣的問題，有幾個相關方面需要討論。其中比較重要的一個方面是，為什么有人從一開始就想要采用這種方式做試驗。然后再討論一些可能會對整體測試結果產生影響的其它方面，最后我們再來考慮一些更好的方案。
觀察圖1所示的測試結果，與本文所提出的這個問題一樣，測試結果是在2kHz范圍內采集的，而要分析的范圍僅到500Hz。
圖1 測試頻率為2kHz，而分析頻率為500Hz
這里沒有所謂正確或者錯誤的答案，但對于圖示測試結果的妥善性，我有不同意見。沒有具體細節(jié)要求的條件下，我實在不想按這樣的方式進行試驗。觀察輸入功率譜、互功率譜、頻響函數(shù)和相干性，激勵和響應都明顯達到了2kHz。可以看到在高頻范圍內有很高的響應水平，而且有很多模態(tài)。這次試驗結果總體看起來可以接受，但是，在感興趣的500Hz頻率范圍內，這真的是最好的測試結果嗎？
首先要考慮的是，當激勵頻率遠高于500Hz時，為何只需要提取500Hz內的模型信息？也許分析或設計的目標只是低階頻率，要建立的模型只需要關注200或400Hz以內的響應，無需考慮更高頻率的貢獻。這意味著高階模態(tài)并沒有明顯的參與系統(tǒng)的總體響應，在分析中可以不必考慮。
如果是這種情況，為了恰當?shù)靥崛≡囼灲Y果和模型參數(shù)以描述系統(tǒng)動力學特性，無需將激勵擴展到高頻。但是激勵有可能來自于工作環(huán)境中，這是因為輸入載荷是寬帶的，可能激起了寬頻范圍的振動，但因為是工作條件，可能會有人認為這是一種比人為產生的激勵更好的激勵方式——但這明顯存在爭議。
另外，試驗中也可能會有雙重需要。你可能僅關心500Hz之內的頻帶，其他人可能在其它應用環(huán)境中需要分析到2kHz。當一個試驗要用于多個目的和分析需求時，這類問題會經常遇到。
展開 關于模態(tài)分析和頻率響應分析
NX Nastran中擁有多種方法求解完全的流-固耦合分析問題，包括：流-固耦合法、水彈性流體單元法、虛質量法。
二、模態(tài)分析和頻率響應分析的概念
模態(tài)分析和頻率響應分析的確是兩個不同的概念。
模態(tài)是結構固有的一種特性，它只與結構的形狀、約束形式、材料特性等有關，而與其他輸入（例如加載）無關。模態(tài)分析主要目的有：了解結構的共振區(qū)域，為結構設計提供一定的指導；對計算模型進行校驗，驗證你做仿真計算的模型是否正確；開展瞬態(tài)分析、譜分析的基礎。
而頻率響應分析則是指結構對一載荷（可以是沖擊載荷，也可能是一頻率在一定范圍內的載荷）的響應。頻率響應分析的目的是確定結構上兩點的輸入輸出關系（一般以頻率為橫坐標）。
1、模態(tài)分析亦稱振型分析
指結構動態(tài)特性的理論分析與實驗分析。目的是確定結構的模態(tài)參數(shù)，如固有頻率、阻尼、振型等。
理論分析采用有限元法。在結構復雜和所劃分的有限單元數(shù)目過多時，采用簡化的方法使有限元模型的自由度減少，或用模態(tài)綜合法，把結構劃分為若干個子結構，先求出子結構的模態(tài)，再進行綜合。
實驗分析是利用模擬實驗設施，激勵結構使其作橫向彎曲振動、縱向振動和扭轉振動，通過實時分析儀和計算機進行數(shù)據(jù)采集和處理，測試結構的響應，給出模態(tài)參數(shù)。實驗分析的結果用于驗證理論計算結果的精確性，并找出改進分析精度的途徑。廣泛應用于航空、航天器的振動性能分析，以及機器和一些大型建筑(如橋梁)的故障診斷與監(jiān)測。
2、頻率響應分析
Z向上的頻率響應
Y向上的頻率響應
Magnitude響應的振幅
來自CAE技術聯(lián)盟
展開 使用Abaqus完成剎車盤制動嘯叫分析
即0.5MPa）
第一個分析步，剎車片和剎車盤之間沒有摩擦力，只是為了讓它們之間建立接觸。
而第二個分析步，inp文件中使用了*CHANGEFRICTION關鍵字來改變摩擦系數(shù)，改為0.3。Abaqus/CAE界面中可以在相互作用中修改第二步的接觸屬性來實現(xiàn)：
下圖是第二個分析步定義的關鍵字。其實很簡潔沒有幾行。
這里有一個*MOTION, ROTATION命令，似乎是不能使用Abaqus/CAE界面來進行定義。和ANSYS里的那個CMROTATE命令作用比較類似，在這個分析中用于旋轉剎車盤產生摩擦力。
*MOTION, ROTATION ROTOR, 5.0, 0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,1.0
這個關鍵字的語法如下：
簡單來說，第一個5.0定義了旋轉速率5rad/s，后面分別定義了旋轉軸的a點和b點。
后面兩個分析步的定義關鍵字就更少了。在Abaqus中，想要提取包含摩擦阻尼的復特征值，需要先做自然頻率提取分析步，然后做復特征值提取分析步。
在CAE界面中，都屬于線性攝動分析步，一個是頻率，另一個是復數(shù)頻率。從下面截圖可以看到，靜力分析步后面只能接頻率分析步，復數(shù)頻率分析步需要跟在頻率分析步之后。
計算結果，可以看到第三步和第四步作為線性攝動分析，Abaqus給了它們1e-36，極小的分析步時間。關于線性攝動分析的簡單介紹，可以參閱前一篇講APDL Showcase的文章。
在結果模塊，點輸出數(shù)據(jù)庫這里可以查看各階模態(tài)的頻率。
展開 
典型故障分析儀器最高分析頻率設定參考
典型故障分析儀器最高分析頻率設定參考 (轉自振動論壇)
僅供參考,不可照搬!
1.轉子不平衡:最高分析頻率,低轉速：200Hz;高轉速：400Hz.
2.不對中: 最高分析頻率,低轉速：200Hz;高轉速：1000Hz.
3.機械松動: 最高分析頻率,低轉速：200Hz;高轉速：1000Hz.
4.轉子或軸裂紋:最高分析頻率;低轉速：200Hz;高轉速：1000Hz.
5.動壓軸承間隙過大:最高分析頻率：低轉速：200Hz;高轉速： 1000Hz.
6.油膜振蕩:最高分析頻率：200HZ.
7.動壓軸承摩擦:間斷性摩擦：最高分析頻率200Hz;頻譜、波形，800線。
連續(xù)性摩擦：最高分析頻率1000-10000Hz;頻譜、波形，800線.
8.齒輪箱:最高分析頻率為齒輪嚙合頻率的4倍左右。頻譜（包括細化譜、倒頻譜），800線。
9.皮帶傳動:最高分析頻率200Hz；頻譜，波形，速度或加速度顯示，400譜線。
10.葉輪,葉片,旋翼:最高分析頻率（范圍要包含1倍或多倍葉片通過頻率）。分析頻率200Hz時設置譜線400或800譜線。分析頻率1000Hz以上設置譜線800條。
11.電動機:最高分析頻率200Hz；頻譜，波形，速度或加速度顯示，譜線800條。
展開 【iSolver案例分享39】海上承臺自振頻率分析
【iSolver案例分享39】海上承臺自振頻率分析
1. 引言：
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件，對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現(xiàn)，具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法組件，精度和Abaqus一致。本文以海上承臺自振頻率分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。
2. 模型背景
海上承臺易受風荷載、浪荷載、洋流荷載和地震荷載等隨機荷載的影響，外荷載頻率有可能與結構的自振頻率相近而引發(fā)共振效應，使結構發(fā)生較大的變形而產生變形和傾覆等危險，故而研究海上平臺的自振頻率具有較高的工程價值。
3. 建模
模型如下：
模型網(wǎng)格劃分C3D8R單元：
材料屬性如下：
邊界條件如下：
4. 結果對比
1) 應力
iSolver結果：
Abaqus結果：
2) 應變
iSolver結果：
Abaqus結果：
3) 位移
iSolver結果：
Abaqus結果：
5. 結果對比總表如下
由以上結果云圖分析可知，iSolver和ABAQUS兩個求解器對同一模型分析的結果同一性較好，應力應變的最值發(fā)生位置一致，具體數(shù)值分析見下表。
展開 (海洋工程)海上平臺的自振頻率分析
四、模型的建立
完整模型尺寸：
承臺的模型建立：
單個樁柱的模型建立：
網(wǎng)格的劃分：
模型的邊界條件：
樁柱與承臺綁定：
五、結果
對應各階振型頻率下的應力分布：
一階振型
二階振型
三階振型
四階振型
五階振型
對應各階振型頻率下的應變分布：
一階振型
二階振型
三階振型
四階振型
五階振型
對應各階振型頻率下的位移場分布：
一階振型
二階振型
三階振型
四階振型
五階振型
六、方法計算的機時耗費情況：
該模型計算效率和精度高，在處理器為 Intel(R) Core(TM) i7-7700HQ CPU @ 2.80GHz 2.81 GHz(支持超頻，4核8個邏輯處理器)，內存為8.00 GB，操作系統(tǒng)為64 位（基于 x64 的處理器）的情況下，建模過程需耗費6個小時的時長完成建模，提交運算僅需10分鐘以內即可獲得模型提交后的結果。
七、仿真計算的結果分析：
從振型分析來看，在一階和二階自振頻率下，結構的共振主要存在于承臺中間的開口樁上；
在三階和四階自振頻率下，樁群基礎的上部和整個承臺的位移量較大，且自振頻率越高，該變形幅度越大；
該分析結果，為樁群基礎的設計，減小承臺左右搖擺幅度，以及如何避免共振提供了依據(jù)。
結論：
該模型分析了海上平臺的自振頻率和對應振型，該分析結果，為樁群基礎的設計，減小承臺左右搖擺幅度，以及如何避免共振提供了依據(jù)，具有較高的工程應用和商業(yè)應用的技術參考價值，模型計算效率和精度高，可在工程領域中推廣應用。
展開 模態(tài)頻率響應分析步驟
按正常模態(tài)分析的步驟建立結構模態(tài)分析的模型，定義材料和單元屬性以及邊界條件等。
2. 進行求解設置，在設定solution type時選擇Normal Modes，并選中Interactive Modal Analysis選項，如下圖
3. 其它的設置和正常的模態(tài)分析一樣。在Subcase Select中選擇所有要分析的工況，Apply后生成bdf文件，并求解，或直接在Patran中遞交求解。手動啟動Nastran進行求解時注意不能設置參數(shù) SCR=YES，包括在Nastran的配置文件中。
4．模態(tài)求解完成后，接下來就可以使用模態(tài)的求解結果進行頻率響應的分析。選擇Analysis菜單，設置Object為：interactive
5. 選者 DBALL文件，如下圖：
6．接下來創(chuàng)建載荷，點擊Create Loading，如下圖。對載荷進行逐項設置
7．再定義結果輸出。點擊Output Request，在其中定義激勵頻率和節(jié)點以及單元的輸出。
8．定義完成后按Apply求解（Full Run形式），或者生成bdf文件，手動遞交分析。
9．計算完成后，點擊View Result菜單，可讀入結果，進行后處理，如下圖。在此菜單下的后處理只能畫出各種曲線。
10．如需觀看云圖，可使用讀入xdb文件的方法。菜單：
Analysis -> Access results -> Attach XDB
模態(tài)頻率響應分析步驟.doc
展開 Adams Car懸架模態(tài)頻率分析步驟
Adams Car懸架模態(tài)頻率分析步驟.pdf
基于ADINA的浮體結構頻率分析
基于ADINA的浮體結構頻率分析
本例題是一個流固耦合模態(tài)分析的算例；模型是一個液體中浮體結構的流固耦合頻域分析；流固耦合模態(tài)分析的流體必須采用勢流體，在建立勢流體與結構的耦合模型時如果使勢流體的節(jié)點與相鄰結構的節(jié)點擬和，ADINA就可以自動建立流固耦合界面，如果節(jié)點不擬合則需要手動建立流固耦合界面；對于此類問題應提前根據(jù)流體與液體的密度計算好吃水線深度，在建立幾何模型時把相互位置建好。
定義幾何模型
菜單：Geometry>Point 定義點1-4。
菜單：Geometry>Lines>Define 定義線1，2，3，為Straight類型。
菜單：Meshing>Mesh Density>Line 指定每條線的劃分份數(shù)。
菜單：Geometry>Surfaces>Define 定義面，為Extruded類型，同時指定劃分份數(shù)。
定義幾何面4-9，同樣為Extruded類型：
菜單：Geometry>Volume>Define 定義體1-9，為Extruded類型，同時指定劃分份數(shù)。
菜單：Geometry>Volume>Define 定義體10-18，為Extruded類型，同時指定劃分份數(shù)。
菜單：Geometry>Volume>Define 定義體19，為Extruded類型，同時指定劃分份數(shù)。
定義材料
菜單：Model>Materials>Manage Materials>elastic>Isotropic 圖標：
注：材料1為浮體結構的材料。
展開 地震勵振的頻率響應分析
地震勵振的頻率響應分析.part1.rar
地震勵振的頻率響應分析.part2.rar
地震勵振的頻率響應分析.part3.rar
基于python進行有限元分析—定結構自由振動的固有圓頻率和模態(tài)振幅向量 ￥59.9
</p><p>題中求了8階的固有頻率和模態(tài)振幅，從結果中可以看出，隨著階數(shù)的增加固有頻率的值逐漸增加，模態(tài)幅值也逐漸變大。并且從上課中學習到如果想讓8階固有頻率和模態(tài)計算更加準確，應在計算時設計的階數(shù)更大(大于8階)，提高計算精度。
Nastran中穩(wěn)態(tài)分析～頻率響應
直接法和模態(tài)法的主要區(qū)別就是缺少頻率提取卡片 其次模態(tài)法主要采用模態(tài)阻尼 具體見下圖我的筆記
根據(jù)噪聲頻率分析變速器故障
計權網(wǎng)絡對通過的信號進行頻率誠波，以便能測1聲級。信號再經過衰減器和輸出放大器后送到檢波器進行檢波，交流信號經檢波后變成直流信號，并由指器頭以，1為單位指測量結果。頭的值根據(jù)測量選擇開關的檔位不同而舁，當測量開關置于線性檔時，值為聲壓級；當測開關分別置于檔8檔或檔時，則頭值相應為入聲級0聲級和聲級；當測量開關0于濾波器檔時或聲級計外接濾波器時，頭值將為與濾波器中心頻率相應帶寬或濾波器分析帶寬下的頻帶聲壓級。外接濾波器插孔用來與其它濾波器連接，進行頻譜分析；放大器輸出插孔則輸出與被測聲信號相應的交流電壓信號，用來使聲級計與其它儀器，如波器記錄儀頻譜分析儀等配合使用。
測景時，先將變速器置于空檔，轉速在定范圍內從低到高，測常嚙合齒輪嚙合時所產生的聲強級并加以記錄；然后依次掛上12345檔和倒檔，轉速范圍同前，各桂位的聲強級為該檔位齒輪唯合與常嗤合齒輪嚙合所產生的聲強級加的結果。
頻率分析聲級計測量的僅是變速器的總體，聲，為準確地判斷產生異響的起因和分布規(guī)律，必需對噪聲信號進行分析和記錄。要完成這項工作，需借助頻率分析儀或稱頻譜分析儀，將聲級計測得的噪聲總體強度經傅立葉變換，輸出，聲蔌譜。然后對頻譜進行分析，以了解噪聲信號的頻率結構，即噪聲中含有哪些頻率成分，各頻率分量在總噪聲中的貢獻大小，再結合正常工況下的變速器噪聲頻譜，進行對比分析，便可得出產生故障的原因。頻率分析儀由放大器和濾波器組成。通常用的濾波器有倍頻帶濾波器13倍頻帶濾波器和窄頻帶濾波器等。
輸出結果進行噪聲分析時，若用倍頻程分析時，直接讀取頻率分析儀上的指值即可；若用13倍頻程分析時，必須借明于自動記錄儀，將頻率分析儀的輸出接往電平記錄儀，該儀器能將交流聲頻信號進行對數(shù)轉換整流平均，然后經特定的接口，將輸出以幾何曲線的方式描繪并輸送到計算機上，作為故障診斷時對比分析的依據(jù)。
展開 求助，模態(tài)分析時，不同工況下的模態(tài)分析，但是頻率值基本相同，這數(shù)據(jù)可信嘛？
在不同的工況下得到的頻率值，但是各個階次的頻率基本相同，這數(shù)據(jù)能信嘛？
數(shù)據(jù).png
