結構函數分析的案例
【譜分析 】結構頻響函數FRF計算 ￥10
表 1.Loadcollectors載荷集
序號
含義
載荷集名稱
Card image
load types
1
邊界約束
SPCS
none
SPC
2
載荷約束
unit load
none
DAREA
3
激勵頻率范圍
tabled1
TABLED1
/
4
動載荷
rlaod2
RLOAD2
/
5
響應頻率范圍
freq1
FREQi
/
1.頻響函數分析目錄.png
網絡研討會 | 9月23日結構頻響函數測試，點擊即可報名
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研討會內容
本次網絡研討會主要介紹使用力錘法測試頻率響應函數，確定固有頻率，排查共振引起的故障等內容，并結合BK Connect軟件中的力錘法頻響測試小程序進行講解。
研討會時間
2025年9月23日 下午14:00-15:00
主講人：周帥，HBK聲學與振動技術支持
費用：免費
點擊這里，即可報名
如有任何問題，請聯系HBK (Hottinger Brüel & Kj?r) 中國市場部
? 電郵：doris.yang@hbkworld.com
?電話：021-61133674
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展開 精準洞察熱性能：T3Ster 熱阻測試儀的強大優勢
復雜 IC 及新型結構：可用于各種復雜的 IC 以及 MCM、SIP、SoC 等新型結構的熱特性測試，滿足當前半導體行業不斷發展的多樣化測試需求 。
散熱模組：還可以對各種復雜的散熱模組，如熱管、風扇等進行熱特性測試，助力散熱系統的優化設計 。
（四）結構函數曲線分析，洞察散熱結構
T3ster 獨創的 Structure Function（結構函數）分析法，是其一大核心優勢。通過該方法，能夠深入分析器件熱傳導路徑上每層結構的熱學性能，即熱阻和熱容參數，進而構建出器件等效熱學模型。這一特性使得 T3ster 被譽為熱測試中的 “X 射線”，能夠為器件封裝工藝改進、可靠性試驗、材料熱特性研究以及接觸熱阻分析等提供強大支持 。
（五）測試速度快，產能高
基于先進的 JEDEC ‘Static Method’測試方法（JESD51-1），T3ster 在測試時，啟動時間僅為 1us，測試周期短。能夠在幾分鐘之內快速分析得到關于電子器件全面的熱特性，大大提高了測試效率。以新一代熱瞬態測試儀 T3ster SI 為例，其進一步提升了測試產能和效率。一個標準機架最多可容納 10 個插入單元（Plug in Units），擁有多達 5 個加熱通道和 40 個測量通道，非常適合多核 IC 或者 TTV 芯片的測試。并且，可將兩臺 Simcenter T3ster SI 設備并行使用，最多獲得 80 個測量通道的測試能力 。
（六）非破壞性測試，保護被測器件
T3ster 采用的測試方法屬于非破壞性測試。在測試過程中，無需對被測器件進行破壞和拆卸動作，只需找到器件內具有二極管結電壓特性的管腳，接上測試線即可進行測試。這種方式既保證了測試的順利進行，又不會對珍貴的被測器件造成損壞，降低了測試成本 。
展開 簡單三步！高效預測半導體器件使用壽命
第一步：將待測器件與POWERTESTER連接，輸入相關參數，校準K系數（溫度敏感因子）
第二步：通過測試平臺內置的觸摸屏電腦，設置待測器件的循環策略，啟動設備，進行全自動熱瞬態及功率循環測試
第三步：數據分析（支持數據導出，進行結構函數分析、生成熱模型等）
?點擊觀看產品操作視頻 ?
【視頻介紹】
本視頻介紹了Simcenter POWERTESTER 1800A 12C 12V 產品的操作流程。產品用于功率半導體熱可靠性和壽命測試。在功率循環期間，基于熱瞬態測量的結構函數進行采樣，以識別封裝熱結構的退化和故障根源。
根據客戶需求，庭田科技將提供更多型號的選擇。如需了解更多產品信息，請聯系我們：
全國咨詢熱線：400-633-6258.
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展開 
系統的復域分析：從增益角度理解傳遞函數
一、為什么要在復域對LTI系統進行分析：傳遞函數的定義
工程中遇到的大部分系統都是LTI系統，一個LTI系統對應著一個線性常系數微分方程。對于這樣一個系統，我們通常需要研究其在特定輸入作用下的輸出性質，其實就是研究常微分方程的解的特點。然而，盡管可以通過卷積計算求出一個LTI系統的零狀態解，即：系統的零狀態響應等于系統輸入與系統單位階躍響應的卷積，見：
數峰青，公眾號：數峰青
單位脈沖函數及卷積（杜哈梅積分）——從常微分方程的解出發理解
然而，要通過卷積公式計算系統響應仍然是比較費勁的事兒。另外，在這樣的方法中，我們也對如何改變、優化系統無從下手。
借助于拉普拉斯變換這個強有力的工具，對信號和系統的研究就變得容易起來。拉氏變換的特點是，可以將常微分方程中的微積分環節變為復數域的代數環節（分式的加減乘除），所以在復數域來理解、研究微分方程就簡單得多。更重要的是，時間域的卷積經過拉氏變換就變成了復域的乘積，這使得我們可以定義單純反映系統性質的傳遞函數，相當于將系統單獨拎出來評價、優化。這在設計系統的過程中無疑會大大降低難度、加快設計進程。
以一個彈簧振子系統代表的二階LTI系統為例。其方程可以寫為：
這是一個二階常系數非齊次線性微分方程。可以通過卷積積分（也叫作杜哈梅積分）來得到方程在零初始狀態下的解。然而當F的表達式比較復雜的時候，卷積積分可能會很困難甚至無法得到真正的解析結果。如果對方程兩邊進行拉氏變換，可以得到：
該式體現了拉氏變換到復域的好處：1、微分環節變成復變量與函數的拉氏變換之間的乘積——一種代數運算；2、可以進行多項式合并。系統的傳遞函數定義為：
將上上式表示的F(s)代入，并考慮多項式合并，即可得到系統的傳遞函數為：
依據傳遞函數，就可以在復數域單獨評價、研究系統了。
展開 基于Hyperworks-OptiStruct 做的VTF（振動傳遞函數）分析的頭文件 ￥10
還有一個簡單的模型modal（相關激勵點和響應點都是我隨便點選的），可以根據自己的需要，用hypermesh導入模型，重新renumber這些點即可。
使用方法：用hypermesh導入自己的模型，把需要計算的點重新renumber一下就行了（節點編號，用記事本打開我的頭文件就知道了），然后導出模型。用記事本打開自己的模型，添加一行include這個IPI的語句即可（如果不知道怎么添加，用記事本打開我的modal模型，看看我那一行就知道了），記得要把模型文件和頭文件放在同一個文件夾里。
如果還有疑問，私信我就行，我看到都會回復的
基于RADIOSS的地鐵車輛傳遞函數分析
運用HyperWorks有限元軟件建立某地鐵車輛車體有限元模型，進行了傳遞函數分析，找到了車體側墻的固有頻率，為后續的車體優化和減振設計提供了依據。結果表明側墻中部可以適當提高剛度，提高舒適性；可以應用傳遞函數來預測車體局部的固有頻率。
史志楠_基于RADIOSS的地鐵車輛傳遞函數分析.pdf
揚聲器線性傳遞函數的頻譜分析（Spectrum Analysis Concepts）
揚聲器的線性傳遞函數頻譜分析是指對揚聲器的傳遞函數進行頻域上的分析。傳遞函數是描述揚聲器響應特性的數學模型，它表示了輸入信號在不同頻率上通過揚聲器時的增益和相位變化。
頻譜分析可以幫助我們了解揚聲器在不同頻率下的響應特性、頻率范圍、共振點以及頻率失真等信息。以下是頻譜分析中的一些關鍵概念和步驟：
（1）輸入信號：首先需要選擇適當的測試信號作為揚聲器的輸入信號。常用的測試信號包括正弦波、白噪聲、頻率掃描信號等。
（2）采集數據：將選定的輸入信號通過揚聲器播放，并使用合適的測量設備（如麥克風）來采集揚聲器輸出的聲音信號。
（3）傅里葉變換：將采集到的時域聲音信號應用傅里葉變換，將其轉換為頻域上的頻譜圖。
（4）頻譜圖顯示：頻譜圖是頻譜分析的結果，它展示了揚聲器在不同頻率上的幅度響應。通常，橫坐標表示頻率，縱坐標表示信號的幅度或功率。
（5）頻率響應曲線：通過觀察頻譜圖，可以繪制出揚聲器的頻率響應曲線。這條曲線顯示了揚聲器在不同頻率上的相對增益或衰減。它可以告訴我們揚聲器在特定頻率范圍內的效果如何。
（6）頻率失真分析：頻譜分析還可以用于檢測和分析揚聲器的頻率失真問題。常見的頻率失真包括共振、諧波失真、非線性失真等。通過觀察頻譜圖，可以發現并分析這些失真現象。
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還有一個簡單的模型modal（相關激勵點和響應點都是我隨便點選的），可以根據自己的需要，用hypermesh導入模型，重新renumber這些點即可。
使用方法：用hypermesh導入自己的模型，把需要計算的點重新renumber一下就行了（節點編號，用記事本打開我的頭文件就知道了），然后導出模型。用記事本打開自己的模型，添加一行include這個IPI的語句即可（如果不知道怎么添加，用記事本打開我的modal模型，看看我那一行就知道了），記得要把模型文件和頭文件放在同一個文件夾里。
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人行鋼板橋加速度傳遞函數分析
一、算例背景及分析技術
近年來工程結構振動舒適度問題逐漸引起社會關注。一是由于周邊環境的改變導致結構振動響應放大，如地鐵行車振動導致周邊建筑振感明顯等；二是新建工程由于設計考慮不全面導致的大幅度振動，如城市人行天橋改造搭建的臨時鋼板橋（見圖1），由于結構剛度小、跨度大、人行荷載密集且周期化導致加速度響應劇烈，加之人體對加速度變化較敏感，因此容易引起不適。
圖1 簡易臨時人行鋼板橋
本案例使用ABAQUS對人行鋼板橋進行隨機響應分析，并采用plug-ins插件對橋面中部加速度響應進行分析，提取橋面敏感點加速度傳遞函數。
案例涉及的相關技術：
①abaqus隨機響應分析；
②plug-ins插件編寫；
③ODB數據處理分析。
計算報告編寫采用操作引導式，希望能為讀者使用ABAUQS進行線性動力分析提供有益參考。操作分析要點為：
①ABAQUS隨機響應分設置；
②plug-ins插件編寫；
③ODB數據提取模型傳遞函數。
二、計算任務
1.模型裝配及接觸連接
計算模型為簡易人行鋼板橋模型，見圖2。模型包含兩個part，分別為橋面板和端部支座。橋面板長6m，寬4m，厚70mm，厚度略厚以模擬真實人行橋橋面下的鋼筋架和加勁筋剛度。端部支座為Z字型截面，肢長627mm，肢寬375mm，肢厚50mm。橋面板和端部支座材料支座均采用Q345鋼材，對鋼材密度略作調整彌補鋼板厚度調整引起的質量變化，材料參數見圖3。
支座下表面與參考點采用Coupling連接，見圖4；橋面板與支座每邊設置兩個連接點，采用fastener模擬焊接，見圖5。
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NVH-CAE傳遞函數分析思路與后處理程序的實現 ￥10
具體來講，即BIW的模態、TrimBody的模態、車體接附點的動剛度、車體的傳遞函數（VTF/NTF），以及整車模態路躁等解析項目。設定相關的模態、動剛度以及傳涵目標，或者直接在進行整車虛擬仿真分析評判，最終達到整車的NVH目標。各目標的設定邏輯以及評判的方法手段，國內各主機廠各有不同。大致來說，即根據整車的振動噪聲目標，分解到TrimBody級別的傳涵、接附點動剛度目標，再向下分解到各個子系統目標，例如方向盤模態目標、BIW模態目標、座椅模態目標等等。根據相關理論，TrimBody接附點的力乘以其到響應點的傳涵，即為一條路徑的響應大小，把所有路徑的響應求和，即得到整車振動噪聲的預估值。那么，給傳遞函數目標設定，以及如何評價傳涵就變得非常重要了。
總所周知，車體與底盤接附點較多。常見的底盤類型有：前麥弗遜懸架+后扭力梁懸架結構，這種在家庭用三廂車上比較常見。另一種為前麥弗遜懸架+后多連桿懸架，或者前麥弗遜懸架+后雙叉臂懸架，這種懸架構造在許多SUV上比較常見。不管哪種懸架，其與底盤的接附點都能到20個以上。拿NTF（Noise transfer function）來說，一共22個接附點，每個接附點3個激勵方向，有4個聲腔響應點，那么整體的傳涵數量有：22×3×4=264。傳涵分析的目的，就是從這近300條的傳涵中判斷車體的風險點，并進行優化。這是一項非常有挑戰性的工作。如何為這些傳涵劃分目標曲線，如何具體去評價這些傳遞函數，都非常的考驗每一個NVH-CAE工程師。
那么，怎樣才能從如此之多的曲線中得到整車振動噪聲的風險點呢？根據我的一些經驗，可以從以下幾個方面來考慮：
展開 運用頻響函數分析機車車輛二系懸掛的減振性能
提出了頻率響應函數估計的試驗研究方法,并以構架振動為輸入、車體響應為輸出來研究車輛的二系懸掛減振性能。分析表明,SW—160型轉向架的二系懸掛在015Hz和117Hz附近有較高的橫向傳遞率,而209HS型轉向架在118Hz附近的垂向傳遞率比SW—160型轉向架高。運用SPAMP方法找到了SW—160型轉向架橫向傳遞率較高的原因,據此調整了二系懸掛,重新進行了在線測試和試驗分析。構架至車體響應的頻響函數估計表明,調整二系懸掛后,SW—160型轉向架在015Hz和117Hz處的橫向傳遞得到了有效的控制,橫向減振性能顯著提高
運用頻響函數分析機車車輛二系懸掛的減振性能.pdf
展開 談談飛機結構細節應力分析技術 附實用飛機結構應力分析及尺寸設計下載
本文從飛機結構疲勞專業所需開展的細節應力分析工作角度，對結構有限元分析發展及細節分析方法進行了描述。著重闡述了基于力邊界的Global-Local細節分析方法的原理及相關關鍵技術。通過獨創的分析流程以及自主開發的軟件體系，形成了細節分析完整解決方案，并在我所的各個型號中得到了廣泛應用，大大提高了工作效率和質量，使飛機結構的疲勞品質得到飛躍性的提升。該項技術是疲勞專業針對工作中遇到的技術難題，通過自主創新，不斷的完善與改進而逐步形成的。
1結構疲勞
戰鷹矯健的身姿離不開輕盈而強勁的身軀，上下翻飛的機動產生的重復載荷作用在機體結構上不可避免的產生結構疲勞問題。這種受力結構在交變載荷作用下，逐步開裂而失效的現象就是結構疲勞。航空史上，由結構疲勞導致的機毀人亡的事故屢見不鮮。
火車車軸疲勞研究（史上第一次）▲
飛機結構失效大部分是由疲勞產生的，下面是典型案例。
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