功率譜密度分析的案例
Matlab實例：頻譜、功率譜和功率譜密度計算
本實例以高斯信號為例，計算幅度譜、相位譜、雙邊功率譜、雙邊功率譜密度、單邊功率譜、單邊功率譜密度。高斯信號的半波全寬FWHM=50ps，中心點位于2.5ns處。
MATLAB程序代碼：
%================
%作者：yoyoba
%Email：stuyou@126.com
%================
clc;
clear;
FWHM=50e-12;
%高斯信號FWHM寬度，為50ps
time_window=100*FWHM;
%高斯信號的采樣窗口寬度，該值決定了傅里葉變換后的頻率分辨率
Ns=2048;
%采樣點
dt=time_window/(Ns-1);
%采樣時間間隔
t=0:dt:time_window;
%采樣時間
gauss_time=exp(-0.5*(2*sqrt(2*log(2))*(t-2.5e-9)/FWHM).^2);
%高斯脈沖，中心位于2.5ns處。
plot(t*1e+9,gauss_time,'linewidth',2.5);
xlabel('Time/ns');
ylabel('Amplitude/V');
title('Gauss pulse');
%================
%以下計算雙邊譜、雙邊功率譜、雙邊功率譜密度
%================
gauss_spec=fftshift(fft(ifftshift(gauss_time)));
%傅里葉變換，并且進行fftshift移位操作。
展開 ansys workbench 隨機振動功率譜密度轉換公式
隨機振動功率譜密度轉換公式.pdf
功率譜密度matlab代碼/自相關法/burg法/周期法 ￥20
功率譜密度matlab代碼/自相關法/burg法/周期法
多模式硬X射線顯微成像：超高分辨率（近10 納米）和其在材料科學研究中的應用
（f）顯示（d）和（e）的功率譜密度分析，一種顯示最高可探測頻率的方法。由圖可知可探測最小尺寸在10.5 x 10.8 納米。圖中比例尺為250 納米。
圖4 離子電子混合導電膜在極小尺度上的X射線熒光成像
（a）至（d）是離子電子混合導電膜（compound of Ce0.8Gd0.2O2-x and CoFe2O4）不同元素的分布圖。鉑是利用聚焦粒子束準備樣品時引入的雜質元素。（f）是假色圖顯示不同元素比列。除了先導相CGO和CFO，在他們的邊界上形成一個新相GFCCO。比例尺大小為250納米。
圖5 同時獲得的不同類型的透射成像圖
（a）-（c）和（e）是在同一位置的一種基于非線性擬合的微分相位成像，具有快速和穩定的特點，但不具有超分辨（小于光斑大?。┠芰?。其顯示透射X射線的幅度，微分相位和相位圖，反應材料的結構和電子密度變化。（d）和（f）是利用迭代相位恢復算法達到的幅度和相位的超分辨圖，顯示及微小的形貌變化。圖4和圖5中的所有信息是基于同一組數據得到的。
文獻鏈接：Multimodal hard x-ray imaging with resolution approaching 10 nm for studies in material science (Nano Futures, 2018, 2 : 011001)
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高功率密度電機的熱仿真分析
作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據高功率密度電機裝置結構類型，結合高空環境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產生原因復雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉子鐵耗、機械損耗等。發熱過度會導致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據仿真結果優化電機結構，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統壓力都有重要意義。
1 電機結構與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅動組件系統作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風力環境下均能保持良好的驅動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅動電機為例，將電機與減速器實行一體化設計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設計電機的外形結構尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結構如圖1所示，此結構為經FloEFD熱仿真軟件優化后的電機結構。
圖1 電機三維結構圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數按照電機處于高空環境中的額定運行狀態進行設定，通過分析比較仿真結果，對電機外殼散熱筋的結構尺寸進行調整，進而不斷優化電機組件的散熱能力。
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作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據高功率密度電機裝置結構類型，結合高空環境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產生原因復雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉子鐵耗、機械損耗等。發熱過度會導致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據仿真結果優化電機結構，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統壓力都有重要意義。
1 電機結構與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅動組件系統作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風力環境下均能保持良好的驅動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅動電機為例，將電機與減速器實行一體化設計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設計電機的外形結構尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結構如圖1所示，此結構為經FloEFD熱仿真軟件優化后的電機結構。
圖1 電機三維結構圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數按照電機處于高空環境中的額定運行狀態進行設定，通過分析比較仿真結果，對電機外殼散熱筋的結構尺寸進行調整，進而不斷優化電機組件的散熱能力。
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作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據高功率密度電機裝置結構類型，結合高空環境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產生原因復雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉子鐵耗、機械損耗等。發熱過度會導致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據仿真結果優化電機結構，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統壓力都有重要意義。
1 電機結構與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅動組件系統作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風力環境下均能保持良好的驅動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅動電機為例，將電機與減速器實行一體化設計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設計電機的外形結構尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結構如圖1所示，此結構為經FloEFD熱仿真軟件優化后的電機結構。
圖1 電機三維結構圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數按照電機處于高空環境中的額定運行狀態進行設定，通過分析比較仿真結果，對電機外殼散熱筋的結構尺寸進行調整，進而不斷優化電機組件的散熱能力。
展開 鋼結構的隨機振動分析 ￥4
近年來由于工程建設的快速發展，大大促進工程力學分析和計算理論的發展，繼而帶動新型工程結構不斷涌現。現在對于鋼結構都要求具有良好的抗振能力。因此利用ANSYS有限元分析軟件對典型鋼結構的隨機振動特性進行分析，對于工程設計也是很有實踐意義。
隨機振動分析也稱功率譜密度分析（PSD），它屬于一種定性分析。功率譜密度是結構對隨機動力載荷響應的概率統計。模態分析是隨機振動分析的基礎。
模態分析結果
隨機振動分析結果
附件包含：一個報告文檔，一個workbench2020版本分析流程，不包含結果，點擊求解即可。
展開 研究系統混沌運動的幾種常用方法
自功率譜密度分析法：根據傅里葉分析，當系統運動是周期時，其功率譜只在運動的基頻及其倍頻處出現尖峰；準周期對應的功率譜在幾個不可約的基頻以及他們疊加所在頻率處出現尖峰；混沌運動的特征在功率譜中表現為出現寬峰的連續譜。根據功率譜可以很容易地辨識運動的特征是周期的、準周期還是混沌的。
參考文獻：
張琪昌. 分叉與混沌理論及應用[M]. 天津大學出版社.
《旋轉機械故障機理及診斷技術》
目錄：
目 錄
序
前言
第一章 緒論
第一節 故障的范疇與分類
第二節 故障診斷技術的范疇
第三節 故障診斷的應用范圍與方法
第二章 動態信號及其基本描述
第一節 周期信號的合成與分解
第二節 非周期信號與傅里葉變換
第三節 隨機信號及其統計函數
第三章 數字信號處理
第一節 模擬信號的離散化
第二節 離散傅里葉變換——DFT
第三節 快速傅里葉變換——FFT
第四章 工程信號分析基礎
第一節 信號的幅域分析
第二節 信號的時域分析
第三節 信號的頻域分析
第四節 互功率譜密度與相干分析
第五節 倒頻譜分析
第六節 細化分析
第七節 時間序列分析
第八節 瞬態信號的處理與分析
第五章 旋轉機械的振動測試
第一節 旋轉機械振動的測試方案
第二節 渦流式位移傳感器
第三節 慣性式速度傳感器
第四節 壓電式加速度傳感器
第五節 旋轉機械的轉速檢測
第六節 旋轉機械振動的相位檢測
第六章 轉子系統的故障機理及診斷技術
第一節 概述
第二節 轉子振動的基本概念
第三節 轉子不平衡的故障機理與診斷
第四節 轉子彎曲的故障機理與診斷
第五節 轉子不對中的故障機理與診斷
第六節 油膜渦動和油膜振蕩的故障機理與診斷
第七節 旋轉失速的故障機理與診斷
第八節 喘振的故障機理與診斷
第九節 轉子與靜止件摩擦的故障機理與診斷
第十節 轉子過盈配合件過盈不足的故障機理與診斷
第十一節 轉子支承系統聯接松動的故障機理與診斷
第十二節 密封和間隙動力失穩的故障機理與診斷
展開 ANSYS分析類型與求解控制選項 (2)
命令：SPOPT, Sptype, NMODE, Elcalc
Sptype - 譜響應方法，可選擇：
=SPRS（缺省）：單點響應譜分析；
=MPRS：多點響應譜分析；
=DDAM：動力設計分析方法；
=PSD：隨機振動譜，使用功率密度譜分析方法。
NMODE - 使用模態分析的前 NMODE 個模態，缺省為所有模態，但不得大于 1000。
Elcalc - 僅當 Sptype=PSD 時的單元結果計算控制。如為 NO （缺?。﹦t不包括應力響應；如為 YES 則包括應力響應。
七、
子結構分析求解控制選項
子結構求解控制選項主要有：seopt
命令及 segen 、lumpm、eqslv、EXPASS 等命令。下面介紹子結構分析選項。
命令：SEOPT, Sename, SEMATR, SEPR, SESST, EXPMTH
Sename - 超單元矩陣文件名， 其擴展名為 SUB， 即文件全名為 Sename.SUB。
SEMATER - 矩陣生成控制，其值可選：
=1（缺?。荷蓜偠染仃?；
=2：生成剛度矩陣和質量矩陣；
=3：生成剛度矩陣、質量矩陣和阻尼矩陣。
展開 
案例20-基于模態分析法的印刷電路板組件動態仿真
以下示例輸入顯示了如何應用基礎激勵：
分析和求解控制
本節描述了使用殘差向量和模態展開進行模態和PSD分析的求解方案控制和分析設置。
使用帶有殘差向量的Block Lanczos模式提取方法進行模態分析。
在y方向（ACEL）上施加線性加速度載荷，因為需要結合下游PSD分析生成殘差向量。選擇全局y方向上的加速度加載來生成殘差向量，因為在隨后的PSD分析中，在相同方向上應用基礎激勵。下面的示例輸入顯示了如何在模態分析中生成殘差向量：
對于功率譜密度（PSD）分析，基礎激勵以垂直y方向上的加速度形式應用，該加速度表示為重力引起的加速度。不同頻率點輸入頻譜的PSD值如圖所示，阻尼比為0.05。
殘差向量法
在模態疊加分析中，如果施加的載荷比模態分析更激勵結構的模態，則動態響應將是近似的。殘差向量法用于提高動態響應的精度。殘差向量是使用施加在結構上的載荷的靜態位移響應來計算的，這些載荷表示截斷高頻模式的線性組合。殘差向量相對于模態分析中提取的本征模正交，以形成正交殘差向量。然后將正交殘差向量用于模態疊加瞬態、諧波和頻譜分析，以獲得更精確的基于模態的分析結果。
由于該方法改進了收斂特性，本征解所需的本征模更少。結構的動力響應可分為兩部分：較低模態的貢獻和較高模態的貢獻，它們可以表示為殘差向量的組合。
得到了具有和不具有殘差向量的響應功率譜密度（RPSD）1-位移解。在模態分析中計算殘差向量，隨后使用相同的程序進行PSD分析。下面的示例輸入顯示了如何在PSD分析中使用殘差向量：
模態擴展
單元結果寫入Jobname中。在后續模態疊加的擴展過程之前，通過使用MXPAND模態分析中的參數MSUPkey。結果為Jobname.mode被寫成模態單元結果的線性組合。
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