時域分析的案例
氣動噪聲時域分析
各位，你們知道雜用vl軟件進行氣動噪聲時域分析不？
自控2011第3章 時域瞬態響應分析
時域分析是指在時間域內研究系統在一定輸入信號的作用下，其輸出信號隨時間的變化情況。 控制系統的輸出響應是由和兩部分組成。 系統在某一典型信號輸入作用下，其系統輸出量從初始狀態到穩定狀態的變化過程。瞬態響應也稱動態響應或過渡過程或暫態響應。 ：系統在某一典型信號輸入的作用下，當時間趨于無窮大時的輸出狀態，穩態響應有時也稱為靜態響應。
自控2011第3章_時域瞬態響應分析.pdf
頻域振動疲勞計算的最新技術（二）
首先通過對結構進行了頻域掃描（圖3）計算托架的損傷，并與傳統的時域計算損傷方法的結果作了比較。然后再疊加振動臺的隨機載荷（圖4）后，對結構的損傷進行了考察。
圖3，正弦掃描0 – 20Hz數據
圖4，正弦掃描 + 振動臺隨機載荷
采用MSC
Nastran的SOL112進行正弦掃描計算的時域分析，疲勞計算利用了Nastran Embedded Fatigue（NEF）并考慮了應變 –
壽命的材料特性（Neuber
修正）。頻域振動方法（NEVF）的優點是快捷而且節省硬件資源。尤其是因為嵌入式方法在頻率基礎上利用應力數據，無需輸出應力數據存于硬盤的臨時文件，詳見《頻域振動疲勞計算的最新技術（一）》。
圖5顯示了時域分析和頻域分析在危險位置的應力響應。時域分析和頻域分析得到的最危險位置的損傷比較關系在表2顯示。頻域分析的損傷計算結果偏于保守和安全，是時域分析結果的2倍到4倍。
5，時域和頻域的應力響應
表2，時域和頻域分析在危險位置的損傷比較
研究證明，如果在頻域分析時提高掃面頻率的間隔數 （從50到4000）能夠縮小與時域分析結果的差距（表3）。另外，時域分析和頻域分析的損傷的差距，一部分是由于在頻域分析中振動是假設為穩態而引起的。這會導致那些最高應力的循環次數被高估。
表3，時域和頻域分析在危險位置的損傷比較（掃面間隔50，100，250，500，1000，2000，4000）
論文的第二部分考察了正弦掃描與振動臺隨機載荷的組合（圖4）效應。首先對結構施加了一個從0 Hz到20Hz持續600秒的正弦（1G）掃描。計算得到損傷是4.19。
在1G的振動臺隨機激勵（0 Hz – 50 Hz，2.0E6
mm單位）下，計算得到的損傷為0.12。
展開 為什么越來越多的企業開始使用頻域疲勞分析？
主流的汽車零部件制造商為了提高研發效率及降低試驗失敗風險，紛紛建立起CAE仿真分析能力。CAE在疲勞分析領域中，可以在概念階段發現設計缺陷，提前發現失效風險。
1. 常用的疲勞分析方法
目前，常見的疲勞分析方法有：準靜態分析法、時域（瞬態）分析法、頻域分析法。
PSD和諧響應分析都屬于頻域分析方法。PSD分析實際上是使用PSD譜作為輸入條件的一種分析方法，在ANSYS中這一分析過程被稱作隨機振動分析。諧響應分析是使用正弦激勵作為輸入條件的一種分析方法，“諧”指的就是正弦信號。諧響應分析可以模擬定頻振動試驗。
準靜態分析法： 當加載足夠緩慢，慣性力可以忽略時，在過程中任意時刻，系統都無限地接近平衡態，因而任何時刻系統的狀態都可以當平衡態處理。在這種前提下，可以用靜態求解所得的靜態應力來模擬實際情況。業內部分分析從業者有這樣的共識：當激勵頻率低于分析對象固有頻率的1/3時，可以用靜力分析結果代替實際應力。遺憾的是，這種情形在汽車上很少見。
時域（瞬態）分析法：受到汽車行駛速度、路面波長、車載振動源激勵的影響，汽車零部件所處的振動環境是十分復雜的，這些振動激勵包含有不同的頻率、振幅和相位。當振動激勵作用在被分析對象上，可能引起整體共振或局部共振。因此需要在動力學模型下考慮這個過程。
韓國某發動機公司水泵的時域分析：
頻域分析法：時域分析計算量非常龐大，用時域分析進行動力學計算是海量的計算工作。有限元方法的頻域響應分析可以極大地簡化問題的復雜性。分析人員可以對結構的有限元模型先做一個頻域響應分析，得到結構的應力與激勵的傳遞函數。
展開 
Code_Aster：核燃料廠房的抗震分析
豎直梁的位移
非線性時域分析方法直接利用廣義應力和廣義位移的關系，求解的過程應用的是牛頓法，時域上的積分使用的是Newmark方法。
4. 模擬結果展示
對于線性地震的研究，我們使用Code_Aster對核燃料廠房中的頂棚鋼筋、樓板、梁結構和柱結構進行了計算。Code_Aster能夠給出各個結構的應力分布，找到應力集中區域，并與結構典型的失效模式進行比對，給出各個結構的抗震裕度。
頂棚鋼筋網絡應力分布
使用靜態非線性分析得到的結果如下圖所示。
核燃料廠房外框架的形變
非線性時域分析使用的是能量耗散密度來刻畫核燃料廠房在地震中受到的作用。能量耗散密度越大，該區域受到地震的損傷越大。
核燃料廠房的能量耗散密度分布
通過以上結果我們可知，靜態非線性分析法和非線性時域分析法的結果相互吻合，非線性的分析方法很好的彌補了線性分析方法的缺陷。已得的結果不僅可以做抗震裕度分析，還可以用于論證核燃料廠房的密封性。以上兩種分析方法在Code_Aster中均有對應的模塊可以實現，因此類似的分析還可以遷移到對反應堆廠房、核島設備等對象上。
來源：開源CAE仿真
展開 多體動力學平衡狀態分析方法介紹
修改Method選項為Time integration，該方法使用時域積分進行平衡分析。根據模型的實際情況，修改仿真時間和輸出步長值。本模型中采用默認數值即可。保存設置并關閉求解器對話框。
在模型中，點擊在線靜平衡分析對話框進行靜平衡計算，計算時間相比Newton法明顯變長，得到的仿真結果如下，說明模型已經基本處于平衡狀態。
得到平衡狀態下的模型如圖所示。
4. 終極大招
如果上述的方法都不能使模型達到平衡狀態，那么還有終極大招，可用于一切模型，即：使用時域積分方法對模型進行仿真分析，把仿真結束時的最終狀態導入到模型中，使模型達到或接近平衡狀態。注意：模型要去掉所有的激勵和驅動。
還以小球接觸這個模型為例，設置時域仿真時間為30s，采樣頻率為200Hz，進行離線時域分析。仿真完成后，在output文件夾中會生成.spckst格式文件，該文件保存仿真結束時的模型狀態。
在模型前處理中，新建兩個狀態集，其中一個為$ST_Origin表示原始狀態，另一個為$ST_Equi用于保存得到的平衡狀態。選擇$ST_Equi點擊右鍵選擇Import States命令，并選擇output文件夾中生成的.spckst格式文件導入。
把該狀態集應用到模型，當前模型的顯示如下圖所示，進行在線時域分析發現模型已經處于平衡狀態。
總結，在進行多體動力學分析之前，通常要把模型處于平衡狀態，Simpack提供多種方法使模型達到平衡狀態，為后續的精確分析打下基礎。
文章來源：MBD之家
展開 DSP功能之快速傅立葉變換視頻（superxjw版主提供資料）
最近在論壇上有好幾個朋友提出問題，用ANSYS做振動采用的是時域分析，激勵施加了好幾個周期，但是在Virtual.Lab里面需要做頻域分析，因此想知道如何在LMS Virtual.Lab中使用DSP功能實現云圖Vector的快速傅立葉變換。對此我利用李增剛老師書里面，輪胎時域聲學計算中的輪胎時域結構分析的結果，在Virtual.Lab中向大家演示了如何在Virtual.Lab中實現這樣一個步驟！需要注意的是，對于一個工程問題，是用頻域分析還是時域分析需要依據實際情況而定，不是所有時域的東西都能轉換到頻域做分析的，具體的理論大家可以參看我之前在本論壇發表的一個關于快速傅立葉變換的講座貼。這次視頻中，不針對具體問題，僅僅是演示實現步驟，請大家予以注意！
文檔及視頻下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=438154&uk=1560578551
展開 Simpack輪軌副高級接觸方法介紹
使用在線時域分析進行模型，確保模型仿真沒有錯誤。
修改接觸方法
打開輪軌副$RWP_Right屬性對話框，在Contact,Normal Force頁面下，選擇Contact search選項為Discreate elastic<prel>，其它參數保持默認。
切換到General頁面，修改Profile andcontact animation選項為Profiles, forces and stresses，也可以根據需要選擇其它選項。
保存上述修改。對輪軌副$RWP_Left進行同樣修改操作（也可以不修改，對比下兩種接觸方法仿真結果的區別）。
時域分析
在求解器中設置仿真時間為14s，500Hz，進行離線時域分析。
后處理結果
使用Simpack Post打開生成的.sbr文件。在force output項下的$F_RWContact_RWP_Right項下，多了以下數據。
把這些數據分別拖入到窗口中，得到以下圖形：
3D接觸斑
法向表面應力
2D法向力
來源： MBD之家
展開 【技術貼】基于AVL EXCITE eAxle的全新電驅總成NVH分析解決方案
引言
針對電驅總成NVH分析，AVL之前提供了基于EXCITE Power Unit軟件的解決方案，我們也基于該方案發布過一篇技術貼《基于AVL仿真分析平臺的電驅動總成NVH分析》，得到了廣大用戶的關注，也為關心電驅總成NVH分析的CAE工程師提供了可靠的解決方案。具體來說，針對電驅總成NVH分析，AVL基于EXCITE Power Unit軟件的解決方案有如下優勢：
時域分析，可以考慮齒輪動態傳遞誤差，分析結果可以涵蓋主階次及其諧波，以及由于不平衡、不對中等引起的邊頻調制等結果，真正做到結果的定量分析；
時域分析，可以在單個模型、單次計算中同時進行齒輪嘯叫和齒輪敲擊噪聲的分析；
時域分析，可以進行任意瞬態過程的模擬，例如Tip-in/Tip-out工況引起的沖擊；
先進的時域差分求解器，同樣的模型規模、全柔性體建模、同類型時域分析軟件中求解速度無與匹敵；
方便進行模型擴展，除純電電驅動總成外，還可加入發動機模型進行混動系統動力學和NVH分析。
展開 頻域振動疲勞計算的最新技術（一）
表（1）是一個用頻域計算的Howden
HWP330的風力渦輪機的疲勞壽命與用時域方法的比較。從表上可以看到，Dirlik方法非常穩定，與時域計算結果的平均差別只有4%。在本介紹系列文章（二）里，我們將介紹Dirlik方法的理論細節。
表1. 不同頻域疲勞壽命計算方法的比較
MSC Nastran Embedded Vibration Fatigue（NEVF）介紹
頻域疲勞分析雖然具有很多明顯的優點，其精度的可靠性也已經從大量的研究工作得到了證實。但是目前的商業有限元軟件存在的技術瓶頸，嚴重阻礙了該方法的普及和應用。
MSC
Nastran的最新版本2017推出了頻域振動疲勞分析的MSC Nastran Embedded Vibration Fatigue
（NEVF）模塊。它突破了一直困擾用戶采用頻域振動疲勞分析方法的瓶頸，使頻域振動疲勞分析得到真正普及，廣大設計工程師能充分享受其優異性的第一款商業軟件。
如圖（3）所示，對于時域疲勞分析，100個載荷時間歷程（event）的工況需要用Nastran SOL112計算100次，而對于頻域分析，只需要用Nastran SOL111計算一次。在減少了計算時間的同時，提供了大大提高計算模型規模的可能性。
圖3. 時域疲勞分析計算和頻域疲勞分析計算得比較
另外，如圖(4)所示，NEVF提供了多達100個通道的時間歷程自動轉換成功率普密度和它們之間的互功率譜的自動轉換工具（Time2PSD）。
圖4. 多通道時間歷程的PSD自動轉換
NEVF還實現了確定性載荷（正弦波），正弦掃描載荷，窄頻帶與寬頻帶隨機載荷的疊加（圖5）。使得自然載荷，試驗載荷與FEM分析載荷更接近。在FEM分析中更能忠實的表現實際的工作載荷或者試驗條件。
圖5.
展開 關注3·15 | 基于NVH測試技術的汽車減振器咕嚕聲異響問題排查與分析
圖3 雙扭曲路面
2.2 NVH技術分析
2.2.1 時域分析鎖定減振器異響
對實車進行主觀評價以確認問題，首先通過布置聽診器發現減振器上支撐和彈簧托盤（即減振器本體）位置異響明顯，初步判定滑柱總成異響；然后通過測試實車振動加速度，進行時域分析，判斷出減振器異響；最后通過減振器ABA（試驗樣件對調）測試確定減振器為異響源，振動時域分析如圖4所示。
圖4 減振器振動時域分析
由圖4可以看出：（1）減振器上支撐振動能量為較規整的正弦波，而本體振動能量有多個聚集區域，所以確認上支撐不是異響源；（2）減振器本體振動明顯，更換故障減振器后異響復現，由此鎖定異響源為減振器本體；（3）異響傳遞主要路徑為輪胎激勵→減振器本體→減振器上支撐→車身。
2.2.2 音頻回放異響對比
采集并對比異響減振器和正常減振器的本體托盤位置的振動加速度數據，通過LMS音頻回放確認異響點，異響為周期性，0.7 s左右出現一次，如圖5所示。
圖5 異響件與非異響件振動時域對比
經音頻回放確認，圖5中所標記部分為振動異響源，兩個減振器本體都出現異響振動能量，但只有當減振器本體振動較大時，振動異響才會表現明顯。
2.2.3 頻域分析
減振器振動的頻域分析如圖6所示，在400 Hz附近，異響減振器比正常減振器的振動峰值高出很多，導致異響產生。
圖6 減振器振動的頻域分析
2.2.4 速度分析
異響減振器發生異響時，減振器托盤運動速度為0.13～0.2 m/s，方向沿Z向（輪胎下跳方向），如圖7所示。
展開 
-時域頻域分析及MATLAB軟件的應用
感謝論壇~
【系泊分析小品】半潛鉆井平臺橫撐的拖曳力線性化
在時域分析中，桿件的粘性力可以在各個時間步長內就行求解，但在頻域內，需要對Cd|u|項進行線性化處理，線性化處理的前提是要有給定的不規則波環境條件。
指定環境條件為Hs=3.0m，Tp=10s。
對平臺進行計算后比較升沉RAO如圖所示?？梢园l現，桿件對于升沉的阻尼作用還是較為明顯的。
前文已經說過，時域分析中可以完全考慮Morrison粘性力的作用，為何還要在頻域中進行計算？
從粘性載荷方程可以知道，不同海況下平臺運動速度不同，產生的阻尼作用也就不同。在設計階段，想要準確的掌握平臺運動性能，頻域運動分析是必不可少的。
另外，在立柱、浮箱中心軸線建立Morrison桿件，通過計算能夠估算出平臺大概的粘性阻尼，這些結果可以經過換算后對水動力模型就行阻尼修正，這對于后續的分析也非常有幫助。
展開 車輛NVH開發中的源路徑貢獻分析——時域源路徑貢獻（SPC）及CAE和測試數據的集成
對于NVH測試工程師和CAE分析來說這些工具都非常有用。在開發過程中，通過高度逼真的模擬器試聽NVH，我們在NVH試驗工程師和CAE分析之間搭起了一座橋梁。
源路徑貢獻
識別我們聽到和感覺到的聲振的來源對于制造舒適的車輛是至關重要的。機器不可避免地會產生我們聽到和感覺到的各種聲振結果。 然而，為了改善體驗，我們僅僅了解幅值和感覺是遠遠不夠的。為了減少聲振源，我們需要詳細了解各個源的貢獻。 為了消減聲振能量的傳遞路徑，我們需要了解它是如何通過結構和空氣傳播的。
在改進開發車輛的過程中，會出現如下工程問題：“是源頭太大了，還是太容易傳遞過來？”了解振動是如何從源頭傳遞然后影響接收者，需要進行源路徑貢獻（ SPC）或傳遞路徑分析。 這可以將用戶的感知效果歸因于氣導或結構傳播，并且逐漸深入到傳播的源頭，并追綜到根本原因，例如特定的發動機懸架。
時域
對于車輛上適用的SPC，重要的是能夠分析一些瞬態事件，如升速和降速。 能夠重放記錄的信號并對其進行修改以模擬設計更改是非常有用的。 使用時域SPC軟件，您可以收聽噪聲路徑和結果，并修改它們以針對具體的某個組件的源強度或傳遞路徑設置目標級別。 該軟件還可以導入CAE模型，結合測試數據和CAE設計來生成能反映設計想法的混合模型。
時域源路徑貢獻
每個組件將如何對產品的整體聲音做出貢獻?你怎么知道聲音來自哪里？ 它如何到達你聽到的地方？ 你能做些什么來改善車輛的聲音？ 無論是在試驗臺上評估發動機的貢獻，還是在道路上識別實際工況的貢獻，時域源路徑貢獻（SPC）都允許您評估傳輸路徑和貢獻，以快速評估車輛使用者感覺到的噪音和振動。 我們獨特的時域技術可讓您連續地傾聽并比較數據組，并通過SPC模型評估開發設計對最終產品的影響。 該系統還可以檢查頻域中的數據，提供極大的靈活性。
展開 【往年優秀論文】基于S 參數模型的信號完整性仿真驗證
摘 要：為了驗證頻域S 參數模型在PCB 信號完整性時域仿真方面的有效性，給出了一種基于信號線S 參數模型的信號完整性仿真驗證的方法并通過試驗進行了驗證。通過矢量網絡分析儀（VNA）測試PCB 信號線單端開路S 參數對ANSYS SIwave 軟件的PCB 走線S 參數模型結果進行修正，利用高速示波器對ANSYS Designer 軟件的時域仿真結果進行驗證。對某電子控制器PCB 的仿真和測試表明，該仿真驗證方法能夠比較有效地進行信號完整性分析。
1. 引言
傳統的“樣機-測試-改進-新樣機”式PCB 設計方法不僅耗時長、效率低、成本高，而且不能滿足產品快速更新換代的需求，固有的設計理念在進行高速復雜電路設計時顯得捉襟見肘。而如果能夠采用軟件進行信號完整性（Signal Integrity，SI）仿真分析，不僅能夠直觀地觀測各類信號的性能指標，還能有效地縮短研發周期、提高產品設計的一次成功率。
廣義的信號完整性問題是指包括反射、串擾、時延、EMI、同步開關噪聲、地彈、軌道塌陷等在內的所有影響信號質量的因素及其表現。目前，信號完整性分析的主要集中在時域仿真分析方面，主要代表軟件有Cadence[3]
，HyperLynx等，但是時域仿真不能很好的評價電源地平面諧振、電源地阻抗等電源完整性問題，這時就需要引入頻域模型。
本文是在基于時域信號完整性仿真分析流程的基礎上，引入了信號線頻域S 參數模型，并給出了基于S 參數模型的信號完整性仿真驗證流程。采用了ANSYS 公司的兩款電磁仿真軟件SIwave 及Designer 進行信號完整性仿真分析，并通過矢量網絡分析儀（VNA）和高速示波器對相關仿真參數進行了測試驗證。
展開 