諧響應的案例
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
汽車繼電器諧響應分析仿真APP
在汽車運行過程中，繼電器會受到各種動載荷的作用，為了掌握動載荷對繼電器結構的影響，常常需要對繼電器結構進行動力學分析，其中模態分析和諧響應分析是獲取結構動態特性的重要仿真手段。繼電器上簧片結構由于其結構剛度低，在承受動態載荷時其變形大，是繼電器中最容易損壞的部件之一。汽車繼電器諧響應分析APP針對汽車行業常見的繼電器結構進行模態分析和諧響應分析，可實現以下功能：
1.考察繼電器簧片材料屬性對固有頻率及諧響應結果的影響；
2.考察不同外部激勵（大小及方向改變）對諧響應分析結果的影響；
3.考察不同阻尼值對諧響應分析結果的影響；
4.考察不同的掃頻設置對結果的影響。
隨著汽車行業的發展，汽車繼電器作為汽車電氣控制系統中的重要組成部分，其性能和質量也越來越受到人們的關注。汽車繼電器由磁路系統、接觸系統和復原機構組成，其中簧片結構是最容易損壞的部件之一。為了更好地掌握動載荷對繼電器結構的影響，需要對其進行動力學分析。
在汽車運行過程中，汽車繼電器會受到各種動載荷的作用，因此需要進行模態分析和諧響應分析，以獲取結構動態特性。這些分析可以揭示繼電器在工作時的固有頻率、諧響應結果以及簧片材料屬性、外部激勵、阻尼值和掃頻設置等因素對諧響應分析結果的影響。
汽車繼電器諧響應分析APP是為汽車行業常見的繼電器結構設計的仿真工具，可實現多種功能。首先，可以考察繼電器簧片材料屬性對固有頻率及諧響應結果的影響。其次，可以考察不同外部激勵（大小及方向改變）對諧響應分析結果的影響。此外，還可以考察不同阻尼值對諧響應分析結果的影響，以及不同的掃頻設置對結果的影響。
通過汽車繼電器諧響應分析APP的使用，汽車電氣控制系統設計人員可以更好地掌握繼電器的動態特性，進而優化繼電器的結構設計，提高其性能和質量，為汽車行業的可持續發展做出貢獻。
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
通用結構有限元軟件iSolver介紹視頻：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第30篇：諧響應分析原理==
振動分為自由振動和受迫振動，自由振動一般是力加載后釋放以后的振動。而受迫振動是一種常見的物理現象，指系統在隨時間變化的激勵作用下產生的振動。譬如不平整路面對坐在車里的人的顛簸，地震時對建筑物的搖擺震蕩。作用在系統上的激勵，按它們隨時間變化的規律，可以分為簡諧激勵、一般周期激勵和隨時間任意變化的非周期性激勵。而其中簡諧激勵在實際工程中應用最廣。簡諧激勵在經過一段過渡過程后，將進入穩態振動過程，稱為系統穩態過程，在Abaqus稱為穩態動力學Steady State Dynamics，在很多書中還將隨機響應也作為穩態動力學的一個分支，為了避免誤解，我們這兒將簡諧激勵作用下的穩態響應稱為諧響應分析。由于諧響應分析在振動試驗中相對容易實現，且能體現系統的固有特性，因此在工程應用的也非常廣泛。本文將簡單介紹一下諧響應的原理和試驗過程，同時利用iSolver和Abaqus計算一個懸臂梁的諧響應分析例子來說明諧響應和模態頻率的關系。
1.1 暫態和穩態過程
對一個簡單的單自由度彈簧系統來說，
根據牛頓第二定律，內外力平衡：
其中，m、c、k分別是彈簧質量、阻尼和剛度。
展開 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32： 諧響應分析算法
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。帶入方程后，就只剩K和C隨時間的表達式包括時間t變量，下面就是具體采用哪種方法得到這個K和C的問題。
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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Ansys 案例研究 | 粘彈性阻尼器的諧響應減振分析
概述：
本案例展示了阻尼器的諧響應分析仿真。通過對比有無粘彈性材料的兩種仿真工況，突出了粘彈性材料在阻尼減振中的作用。通過選擇合適的材料參數，粘彈性阻尼器能夠在高頻載荷范圍內有效抑制變形幅值。
目標：
1、理解諧響應分析的工作流程
2、熟悉在 Ansys Mechanical 中通過命令片段定義粘彈性材料模型
步驟：
1、打開 Ansys Workbench，創建一個 “諧響應” 分析項目。設置單位系統為 (Kg, mm, s)。
2、定義材料屬性。除默認的結構鋼材料外，新建一種材料作為粘彈性材料的占位符。粘彈性材料的復模量將在 Mechanical 中通過命令片段進行定義。
3、導入幾何體（見圖 1）。
圖 1 阻尼器幾何模型示意圖
4、模型設置：在頂面添加一個 30kg 的點質量。創建一個遠程點，剛性約束頂面的運動。使用 “多區域” 網格劃分方法對各部件劃分網格。
5、分析設置與邊界條件：固定阻尼器底面，對遠程點施加 20000N 的水平力。假設工作載荷頻率在 1000Hz 至 1250Hz 之間，將響應頻率設置為 500Hz 至 1500Hz，并添加 0.02 的阻尼系數。
6、運行仿真并查看結果：請求頂面的 X 向位移頻響曲線。從圖 2 可見，當載荷頻率在 1000Hz 至 1250Hz 區間時，變形范圍為 4×10?3mm 至 8×10?3mm。
圖 2 頂面的 X 向位移頻響曲線
7、采用粘彈性阻尼器重復上述分析。復制諧響應分析系統。在新的分析中，為阻尼器部件添加一個命令片段，粘貼定義Prony 級數復剪切模量的命令（見圖 3）。運行仿真并繪制 X 向位移頻響曲線（見圖 4）。
展開 樹脂絕緣干式變壓器諧響應分析仿真APP
樹脂絕緣干式變壓器諧響應分析APP建立了變壓器有限元模型，研究變壓器的固有頻率、振型，及其在不同頻率和幅值的外部激勵作用下的振動響應。
隨著電力行業的不斷發展，樹脂絕緣干式變壓器已經成為了電力系統中廣泛應用的一種重要設備。樹脂絕緣干式變壓器的主要特點是采用環氧樹脂對線圈進行整體真空澆注絕緣，具有良好的絕緣性能和防火性能，因而在電力系統中得到了廣泛的應用。
樹脂絕緣干式變壓器的諧響應分析APP建立了變壓器有限元模型，可以研究變壓器的固有頻率、振型，以及在不同頻率和幅值的外部激勵作用下的振動響應。這對于減少變壓器的噪聲和振動，提高其使用壽命和穩定性具有非常重要的意義。
同時，樹脂絕緣干式變壓器的應用范圍也非常廣泛，不僅可以用于電站、電廠、工礦企業等大型電力系統中，還可以用于城市的高層建筑、用戶配電站等小型電力系統中。
總的來說，樹脂絕緣干式變壓器的應用已經成為了電力行業中不可或缺的一部分。諧響應分析APP的建立也為變壓器的研究和開發提供了更加精準和高效的方法，有助于進一步提高變壓器的性能和可靠性。
訪問Simapps，在線計算樹脂絕緣干式變壓器諧響應分析仿真APP：
https://www.simapps.com/v2/engineering-app/all/174901
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 workbench諧響應模塊求解消聲器的傳遞損失（實際項目，某一線家電公司內部資料，干貨很多） ￥19.89
本文目錄
一：概述
二：傳遞損失計算方式
三：結果展示
四：分析步驟
4.1 啟動workbench，建立諧響應分析
......
4.7 后處理（重點）
五：源文件APDL
一：概述
傳遞損失TL是消聲器性能評價的重要指標。對于抗性消聲器，可以使用有限元法進行傳遞損失仿真。本文基于Workbench諧響應分析模塊，對某款壓縮機消聲器進行傳遞損失分析。
二：傳遞損失計算方式
仿真得出消聲器進出口節點的相關結果后，傳遞損失可以用以下公式計算
三：結果展示
本文使用workbench諧響應分析模塊進行消聲器傳遞損失的仿真。某些功能沒有界面操作，必須使用APDL實現，最終得出消聲器的傳遞損失TL曲線，如下圖所示。
四：分析步驟
4.1 啟動workbench，建立諧響應分析。
4.2 幾何處理，獲得消聲器的空腔。
4.3 定義單元、材料與劃分網格，有四點需要注意。
01 材料參數可以通過查表得出。本文所用材料。
02 FLUID30單元和材料參數，都需要使用APDL插入，如圖
03 本次分析，使用FLUID30單元，該單元為低階單元，所以網格不保留中間節點。
04 在聲學仿真中，對單元尺寸的要求是，小于最小波長的六分之一。
最終網格如圖所示：
4.4 為了方便加載和后處理，需要建立幾個Named Selection。
進口面：
出口面：
最終建立了四個Named Selection：
4.5 邊界條件設置。必須使用APDL進行定義。
展開 
【AIFEM案例操作】電器盒諧響應分析
此云圖反映了整體模型在1000Hz下的應力與位移響應。可通過調整幀數查看模型在不同頻率下的響應云圖。
圖4-1 應力云圖
圖4-2 位移云圖
2）曲線圖
① 點擊結果>曲線圖，彈出曲線圖彈窗；
② 在曲線圖彈窗中，a.數據源選擇場輸出，起始分析步選擇諧響應-2；b.場輸出變量選擇A3；c.選擇指定節點、輸入ID的方式指定對象，并選擇零件-10-1的節點18；復數類型選擇實部+虛部，點擊繪制。
此曲線圖反應了該節點在不同頻率下的A3（Z方向加速度）響應?？赏ㄟ^選擇不同節點與輸出變量繪制查看需要的響應曲線。
圖4-3 曲線圖繪制
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 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 基于ansys APDL的LINK10找形及諧響應分析 ￥30
對于桿單元，找形，需要打開幾何大變形，link10的剛性硬化
找形后的有限元模型
桿的諧響應分析
附件就是找形及靜力、模態及諧響應分析命令流
link10_modal_harmonic.txt
