abaqus 諧響應分析的案例
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 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
1.4 有限元中的諧響應分析
諧響應定義和試驗中都是在各個頻率點振蕩達到穩定后再測試最大響應，在有限元分析中，沒必要這么做，因為最大響應X如下有明確和頻率F的關系式，如下式：只要利用剛度矩陣K、阻尼矩陣C、質量矩陣M就能直接計算得到。
同時，有限元的諧響應分析總是只算出上述的X，但按照諧響應分析的定義，理論上講只有存在阻尼時，振動穩態振幅才是X的表達式。所以，如果你在有限元中沒有設置阻尼，算出來的其實不是真正穩態的解，當沒有阻尼時，由諧響應的公式，前面兩項e指數衰減項就不能約去，也就是真正穩態的解也應該包括自由振動項。
1.5 諧響應分析的算例
為了驗證諧響應的含義，我們做了一個簡單的I型截面的懸臂梁的例子，模型參數如下：
幾何：懸臂梁長1000，I型截面參數如下，厚度都是5：
材料：楊氏模量210000，泊松比0.3，密度7.85e-9。
網格：取S4R單元類型，網格大小為12.5。
左端約束：
我們采用Abaqus和iSolver兩個求解器分別計算。
1.5.1 模態分析
第一步，設置模態分析步，選擇只計算5個模態。
分別調用Abaqus和iSolver求解器，計算完畢后導入Abaqus查看結果。
5階模態分別如下（左側是Abaqus結果，右側為iSolver結果，結果無任何誤差）
第一階是X方向彎曲振型
第二階是Z方向扭轉
第三階是Y方向彎曲，頻率為115.28
第四階是X方向彎曲
第五階是Z方向扭轉，頻率超出了250Hz。
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
我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。
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。
展開 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
Abaqus鼓風機葉輪模態(自由+重力+離心力)及諧響應分析
[圖片]
轉子動力學-06三圓盤轉子的不平衡響應（諧響應分析）
01 模型和網格見附件
02 定義約束，定義為軸承支承，約束繞軸旋轉自由度
03 施加不平衡激勵
04 查看位移頻響
solidb.zip
如需更多細節，請聯系郵箱 leslie_wj@163.com，或者微信leslie_wj
諧響應分析
橋梁分析
bridgeharmonicanalysis.rar
bridgeharmonicanalysis.rar
bridgeharmonicanalysis.rar
諧響應分析的基本資料
<P><FONT style="BACKGROUND-COLOR: #c0c0c0">模態分析之后可以對模型做一個諧響應,目的是看出模型在外激振力下的響應.</FONT></P><BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-08-03 12:51:42被mark評為3星級，為發貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>ok<BR><Font color=#FF0000><B>PS:</B>該帖附件于2007-02-26 20:41:52下載次數達到100次，為發貼者加分30。</Font>
諧響應目錄.DOC
展開 【AIFEM案例操作】電器盒諧響應分析
（可勾選彈窗中繼續新增以快速賦予屬性）
圖2-7 屬性賦予
三、分 析
1）分析步
① 點擊有限元分析>新增分析，創建一個‘結構分析’ ，選擇子分析步為模態，點擊繼續。
② 在模態分析步彈窗中，選擇給定50振型數。
圖3-1 分析步創建
① 點擊有限元分析>諧響應，彈出諧響應分析步彈窗；
② 在諧響應分析步彈窗中，a.輸入最小頻率、最大頻率、掃頻點數、偏置參數分別為1，1000，20，3；b.勾選臨界阻尼，使用默認參數0.02。
圖3-2 分析步創建
2）邊界條件
① 點擊有限元分析>對稱/固定，彈出對稱/固定彈窗；
② 在對稱/固定彈窗中，a.選殼體4個安裝孔（每個孔由兩個半圓面組成）；b.選擇固定方式下的簡支類型，點擊確定。
圖3-3 邊界條件設置
3）約束
① 點擊有限元分析>綁定，彈出綁定彈窗；
② 在綁定彈窗中，主面選擇殼體與PCB板接觸的4個圓環面（可在視口中右鍵殼體幾何，點擊僅顯示以便于選擇），點擊右側確定；
③ 在綁定彈窗中，副面選擇PCB板與殼體接觸的下表面（可在視口中右鍵幾何，點擊反向顯示/隱藏以便于選擇），點擊確定。
展開 ANSYS諧響應分析在紙機振動分析中的應用
利用ansys軟件，建立有限元模型，將單位力施加到機架輥子處，進行諧響應分析，得到頻率與位移幅值曲線，經過fortran編程或excel將導出的數值進行轉換，結合由輥子精度等級計算得到的不平衡力，得到車速（即輥子的轉動線速度）與振動速度曲線，最后將各個不同直徑輥子的振動幅值疊加得到最終的振動曲線。與規定的標準值進行比較，從而可以判斷出該機架是否合格。
本文以一臺正在運營的紙機為例（圖1所示），基于以上原理說明ansys諧響應分析在紙機網部振動診斷中的應用。該紙機網部在運行車速900轉/分鐘左右時，流漿箱處存在明顯的振動，從完成部出來的紙的品質也不好。為了找到原因，建立網部的有限元模型，從而判斷出哪些因素對振動的貢獻最大。
2 振動測試
圖2為現場實測得到的流漿箱處的振動瀑布圖，測試范圍是需關心的車速在700m/min至1000m/min，頻率為0Hz至20Hz區間段。結果顯示，大約在5Hz時流漿箱沿紙機方向出現第一階振動幅值，該振動主要是由950/975mm輥子引起（可以由輥子直徑與轉速計算與瀑布圖對比得到），振幅為4.5mm/s，超過了相關文獻規定的許可值。
3 有限元分析
為了更好理解該紙機網部的振動，建立以梁單元與質量單元為主的有限元模型，如圖3所示。它將用來判斷激勵主要來自哪幾個輥子，也用來判斷減小振動措施的有效性。
展開 懸臂梁的諧響應分析 ￥1
在這個例子中將以一個懸臂梁的諧激勵振動為例介紹在Workbench中進行諧響應分析的方法。
1、選擇材料以及定義參數
這里我們只是演示一下諧響應分析的具體步驟， 因而材料和參數， 我們選擇默認的， 也就是
系統提供的，也就是在此不做任何的操作，直接進入下面的建模。
2、建立模型
要進行諧響應分析，必須先進行模態分析，因此在項目管理界面中拖入一個Modal 分析模塊，然后點擊左鍵拖一個Harmonic Response 模塊至Modal 分析模塊的Model上方，釋放左鍵，這樣程序會自動共享Modal 的材料屬性，幾何體及網格劃分結果至Harmonic Response 模塊中。
右鍵單擊A 分析下的Geometry，選擇New Geometry，下面將利用Workbench的Design Modeler 來建立問題的幾何模型。按正常的方法建立模型。
雙擊A 分析下的Geometry，選擇millimeter 毫米單位制
點擊sketching ，出現下面的界面
然后點擊Z 軸，即在x-y 面上作圖
接著點擊circle
點擊dimensions
然后點擊extrude，接著在輸入Depth=400mm
最后點擊Generate
點擊右上角的關閉按鈕，此模型已保存在分析文件中了。下面進入模態分析。
3. 模態分析
雙擊Model單元進入分析界面，點擊Solid。
接著觀察左下角
定義材料屬性為默認的Structure Steel ，也就是此處不做任何改動。
網格劃分，點擊右上角的mesh，修改劃分尺寸
接著右擊mesh，點擊generate mesh ，生成網格
選中右上角Modal，然后定義Support，將模型的一端定義一個Fix Support 。
展開 
諧響應分析四案例！
諧響應分析
諧響應分析
用于確定線性結構在承受隨時間按正弦（簡諧）規律變化的載荷時的穩態響應，分析過程中只計算結構的穩態受迫振動，不考慮激振開始時的瞬態振動。
本文主要分享四個諧響應分析案例，看似簡單，但只不過是模型簡單，麻雀雖小五臟俱全，通過這四個案例完全可以掌握諧響應分析方法，以進一步針對自己的模型需求進行諧響應分析。
一般諧響應分析前需要進行模態求解，案例一至四的模態求解都是采用了Block Lanczos方法求解模態（ANTYPE,mode），案例一至四的主要不同在于其諧響應分析(ANTYPE,HARMONIC)過程中。
案例一：
完全分析方法(HROPT,FULL) ，施加位移激勵進行掃頻。
案例二：模態疊加法，
基于大質量法的加速度激勵進行掃頻
，要知道，ＡＮＳＹＳ軟件進行諧響應分析時只能施加位移載荷、節點力載荷，無法施加加速度載荷，而且施加非零位移時只能用完全求解器求解這樣不僅耗費計算資源，這里采用大質量法可以實現加速度載荷激勵形式。
案例三：與案例二的唯一區別是案例三的求解結果
在自然頻率區進行了密集計算
，也就是說，在自然頻率處，掃頻步長更加密集。
案例四：本案例求解設置與案例二相同，其突出亮點是可以
自定義加速度載荷譜。
也就是說，可以定義在不同頻率施加不同的激勵，也可以理解為譜分析。
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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Workbench 之18 Coupled Field Harmonic 耦合場諧響應分析
Workbench 之18 Coupled Field Harmonic 耦合場諧響應分析
Coupled Field Harmonic系統確定結構及其周圍流體在正弦激勵載荷作用下的穩態響應，該系統支持結構-電物理場及2D耦合
本系統在Mechanical中配置，使用Mechanical APDL求解器計算結果
要在Coupled Field Harmoni系統工作：
1） 要添加Coupled Field Harmonic分析系統，從工具箱拖拽該系統至項目圖，或在工具箱中雙擊
一旦選擇了該系統，將顯示下述信息：
該信息告知，通過在Setup單元的屬性頁選擇物理類型，將在隨后的Mechanical程序中自動創建物理域（對象）；Structural（結構）、和Electric（電）是只讀活動屬性，Acoustics（聲）默認只讀非活動，見下圖
2） 若不再顯示該信息，勾選“Do not show me this again“
3） 點擊OK關閉信息框
4） 載入幾何體，右擊Geometry單元，快捷菜單選擇Import Geometry
5） 導入模型，雙擊Setup單元，或右擊快捷菜單選擇Edit
6） 在Mechanical程序窗口，使用工具和特征完成分析
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