頻域響應
關注創建者：做狗不做二哈 創建時間：2021-09-06
頻域響應的視頻教程
LS-DYNA在家電產品NVH和疲勞分析方面的應用
近年來，LS-DYNA為求解汽車的振動噪聲和疲勞問題，開發了一系列的頻域分析工具和疲勞分析工具。這些工具也同樣適用于家電產品的振動，噪聲和疲勞分析。本講座以一個steamer模型為例子、通過對其進行頻域響應函數（FRF），諧振（SteadyState Dynamics），隨機振動，隨機振動疲勞和邊界元聲學等計算示例，拋磚引玉，探討LS-DYNA在家電行業NVH 和疲勞分析方面的應用可行性。
免費 1小時46分鐘 368播放
查看
LS-DYNA在家電行業的應用介紹
4.LS-DYNA具備隱式求解功能，R5.1版本后添加了*FREQUENCY_ DOMAI系列關鍵字，可方便進行頻域響應分析。 5.隨著CAE結構分析技術的日臻成熟，單純從事動態或是靜態分析已無法滿足家電行業的需求，LS-DYNA軟件同時具備顯式和隱式的功能，能動、靜態混合求解來完整地掌握產品的的結構特性。 ?
免費 2小時29分鐘 722播放
查看
頻域響應的實例教程
內容介紹
目的：
目前，針對曲線梁振動特性的研究相對較少，故對固定諧振荷載作用下曲線軌道的動力響應問題進行進一步的研究。
創新點：
將曲線軌道視為周期性離散點支撐結構，并利用周期性結構的振動特性。引入移動簡諧荷載作用下曲線軌道軌梁的數學模態以及廣義波數，得到垂向荷載作用下曲線軌道梁頻域響應的級數表達。
方法：
1.將曲線軌道簡化為周期性離散支撐的平面曲線梁，忽略超高、橫向輪軌力、軌底坡等因素的影響。
2.利用軌道結構周期性條件，將動力響應的求解映射于一個基本元之內進行。
3.引入移動荷載作用下曲線軌道梁的數學模態以及廣義波數，得出了曲線軌道梁頻域響應的級數表達。
4.求解得出軌梁的頻域動力響應，得到固定諧振荷載作用下曲線軌道平面外彎扭耦合振動的響應特性。
5.以北京地鐵普通整體道床軌道為例，計算軌梁頻率響應函數，并分析扣件支點垂向支撐剛度及阻尼系數等因素對頻響函數的影響。
結論：
1. 曲線軌道軌梁一階自振頻率受支點垂向支撐剛度、垂向支撐阻尼系數、支點間距變化影響較大；支點垂向支撐剛度增加時軌梁一階自振頻率提高，一階自振頻率點處的響應幅值降低；垂向支撐阻尼系數增加時軌梁一階自振頻率略有減少，頻響函數在一階自振頻率點附近的響應幅值降低；支點間距減小時軌梁一階自振頻率提高，一階自振頻率點響應幅值降低。
2. 扣件支點垂向支撐剛度對軌梁一階pinned-pinned共振頻率沒有影響; 增大垂向支撐阻尼系數時跨中處一階pinned-pinned共振峰幅值增加，支點處反共振峰幅值降低; 扣件間距對軌梁一階pinned-pinned 共振特性具有顯著的影響，跨中處一階pinned-pinned共振峰幅值及支點處反共振峰幅值隨支點間距的增加而變大；支點扣件間距減小一半時，一階 pinned-pinned 共振頻率增大4倍。
展開 壓電驅動風機葉片的模擬 ￥20
問題描述
一壓電驅動的風機葉片結構如下，分析其模態及在115伏60Hz下的響應。
壓電驅動風機葉片真實模型
壓電驅動風機葉片幾何模型
模態分析
設置各個部件的材料屬性，尤其壓電材料。在Engineering Data中，創建新的材料命名為“Piezo”，密度輸入為7500kg m^-3，以表格的形式輸入壓電材料的各向異性彈性模量。
對兩塊壓電晶片零件賦予Piezo材料屬性，同時在Piezo2 body頂部上建議一個y軸反轉的局部坐標系作為壓電極化方向。
設置面尺寸及體尺寸，網格劃分如下：
在分析設置明細中Options的Max Modes to Find輸入3，其余保持默認；FR4板上的兩圓孔面施加固定約束。
插入Piezoelectric Body對兩壓電晶片零件添加壓電屬性如下：
插入Voltage對下面的壓電晶片底部添加0電壓值；同時對兩壓電晶片零件的接觸面添加Voltage Coupling。
求解得到前三階頻率為60Hz、340Hz、352Hz，振型如下：
諧響應分析
諧響應分析的邊界條件在模態分析的基礎上，再在上部壓電晶片部件的頂面添加電壓115V
采用完全法進行分析，掃頻范圍為59Hz到61Hz，間隔為20；剛度系數通過阻尼vs頻率添加，頻率60Hz時對于阻尼系數為0.01.
求解得到壓電風機葉片尖端的頻域響應，右擊頻域響應結果，選擇create contour result，創建最大振幅對應的位移結果。
展開 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。這樣他就可以簡單地把有限元模型的傳遞函數乘上激勵的PSD(Power Spectrum Density)得到應力的RPSD(Response Power Spectrum Density)，根據計算結果設計人員便可以判斷發生疲勞的部位。由于計算傳遞函數的過程中使用了模態疊加法，還可通過RPSD知道引起該部位的疲勞損傷的主要局部模態，進而提出改進方案。
展開 齒輪角加速度時域和頻域響應曲線如圖 9 所示，其中圖 9a 為時域響應結果，圖 9b 為頻域響應結果。在時域上，三種方法求解的齒輪角加速度差異不大；在頻域上，有限元法和解析法的響應結果中都出現了大小為 13.8 Hz 的齒條支撐通過頻率，而且在嚙合頻率及其倍頻兩側還出現了以 13.8 Hz為間隔的邊頻帶，表明齒輪角加速度被齒條支撐通過頻率所調制。
齒輪齒條嚙合對輪對垂向和橫向振動加速度差異較小，但對縱向振動有明顯影響，如圖 10 所示，其中圖 10a 為時域響應結果，圖 10b 為頻域響應結果。在時域響應上，225 號力元求解時輪對縱向加速度較大，加速度最大值為 2.37 m/s2，方均根值為0.55 m/s2；解析法求解時縱向加速度最大值為2.038 m/s2，方均根值為 0.58 m/s2；有限元法求解時加速度最大值為 1.95 m/s2，方均根值為 0.52 m/s2。在頻域響應上，有限元法和解析法對應的振動加速度低頻幅值明顯增加，出現了頻率為 13.8 Hz 的齒條支撐通過頻率。
對比三種齒輪齒條嚙合建模下的齒軌動態響應，在時域上，嚙合力、齒輪角加速度和輪對縱向振動加速度等動態響應差異較小；在頻域上，響應的低頻特性差異較大，解析法和有限元法都出現大小為 13.8 Hz 的齒條支撐通過頻率，并且嚙合頻率都被齒條支撐通過頻率對應的信號所調制，而 225號力元求解時該頻率成分不明顯，其原因在于解析法和有限元法求解嚙合剛度時能反映齒條支撐及撓度變形對結果的影響，而 225 號力元在求解剛度時難以考慮齒條在多點支撐下的撓度變形。
2.2 齒軌車輛爬坡運行動態響應特性分析
齒軌車輛在爬坡線路上運行時依靠齒輪齒條進行驅動，本節研究線路坡度及運行速度對齒軌動態響應的影響。
展開 采用Airy線性波浪理論，將導
管架結構離散成空間梁有限單元結構；在此基礎上采用結構模態分析方法，編程計算了平臺結構在隨機波浪載
荷作用下的位移、速度、加速度和應力隨機響應及其概率統計量。導管架結構疲勞可靠性分析建立在頻域響應的
基礎上，假設結構響應的應力范圍服從Rayleigh分布，利用結構應力傳遞函數得到結構應力響應譜，然后利用
Miner線性累積損傷準則推導出結構疲勞壽命的概率分布函數，并考慮結構疲勞強度影響系數的隨機性，求得結
構在隨機應力譜下給定疲勞壽命時的疲勞可靠性指標。文中所建立方法可用于導管架式平臺結構的疲勞安全評
估。
隨機波浪載荷作用下導管架平臺動力響應及疲勞可靠性分析.pdf
展開 
頻域響應的相關專題、標簽、搜索
頻域響應的最新內容
Virtuoso interop platform:該平臺融合了Ansys Lumerical NTERCONNECT以及Cadence Virtuoso和Spectre的優勢，是進行包含高級光子元件（如激光器、非線性效應等）的electro-photonic電路設計的理想選擇，尤其適用于需要仿真光子電路的頻域響應以及完整電路的整體瞬態響應的場景。
我們的橡膠粘彈性本構測試服務，旨在通過系統的動態與靜態測試，全面揭示材料在時域載荷與頻域載荷下的響應規律，為您建立高保真度的粘-超彈耦合本構模型，實現從靜態密封到動態耐久的全場景精確仿真。
全面的粘彈性本構關系
測試矩陣
01
PART
全面的粘彈性本構關系測試矩陣，揭示材料的“時溫”依賴行為。
圖12 電機扭矩信號
下圖為 EXCITE M 單電機三維動力學模型中電機殼體表面指定觀測點的振動加速度頻域響應圖及目標抑制階次（48 階，與電機電磁激勵主階次對應）的階次切片圖，對比展示了無諧波注入工況與諧波注入工況下的振動響應差異。
本方案涵蓋管路系統及其附件的全方位正向設計仿真，包括靜強度分析、熱機耦合分析、頻域響應分析等；同時提供關鍵工藝仿真與驗證，如管路成型工藝分析和管路焊接工藝分析，從而賦能管路系統從概念設計到工藝驗證的全流程，顯著提升產品性能與可靠性。
什么是FDTD算法？11個月前
FDTD求解的是麥克斯韋方程組的時域解，借助傅里葉變換，通過一次仿真即可得到器件在寬頻中的頻域響應。
根據上述方程, 在Yee cell網格上進行差分離散，使用中心差分近似麥克斯韋微分方程：
FDTD中的電磁場基于Yee cell網格在空間中交錯分布 （下圖左）。電場分布在網格棱線中心，磁場分布在網格面中心。
CAEfatigue
CAEfatigue是頻域的隨機響應和振動疲勞求解器加上時域的疲勞求解器。它與隨機載荷和確定性載荷的混合載荷或基于時域的標準載荷一起工作，提供疲勞壽命和損傷預測，以及多種形式的響應統計。它非常快捷，易于使用，能夠處理非常大的模型。
將ACMS與FastFR結合使用時，使用模態縮減的頻域動態響應甚至更快。FastFR是一種用于模態頻率響應運行的加速方法，適用于具有高模態階數或高激勵頻率的系統。
接下來，我們將深入研究有關內存、硬件和并行設置的更多細節，以確保求解器以最佳性能水平運行。
在頻域響應上，有限元法和解析法對應的振動加速度低頻幅值明顯增加，出現了頻率為 13.8 Hz 的齒條支撐通過頻率。
通過求解系統微分方程，可以求得曲軸扭轉系統時域響應，進而通過傅里葉變換可分析其頻域響應。因縱置曲軸共振點在411Hz，依照減振原理，必然會形成411Hz左右各一個共振點。對TVD掃頻分析進行匹配，結果如圖8所示。由圖可見：隨TVD頻率增長，兩個共振頻率均變大；且第1個共振峰幅值增大的同時，第2個峰幅值降低，呈此消彼長的規律。
在Workbench中，Maxwell中計算的定子內表面徑向和切向磁拉時域力密度分布，作為激勵源，耦合到Mechanical 中進行頻域的諧響應分析；諧響應分析的結果，作為激勵耦合到ANSYS Harmonic Acoustic 中，作為噪聲分析的激勵。
幾何模型
圖2 模型示意圖
材料參數
，仿真過程中使用的材料為默認的結構鋼
2.
