定頻振動疲勞分析的案例
基于hyperworks/ncode平板定頻振動疲勞壽命分析 ￥20
定頻振動疲勞分析。在hyperworks中的optistruct模塊中進行頻率響應分析得到的h3d結果文件，將其導入到ncode軟件中完成定頻振動疲勞壽命分析，定頻20Hz，振幅大小0.25g，振動時間1h。
平板有限元模型
頻率響應分析（頻率為20Hz位移云圖）
損傷云圖
壽命云圖
相關說明文件及模型文件見附件。
展開 基于ncode的定頻振動疲勞分析 ￥6.25
本教程對ncode定頻振動仿真流程進行講解。
1.總體框架
如圖所示，標準的五框圖
具體操作流程如下：
【OptiStruct要領】掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞
那么今天就先從《 OptiStruct 中的掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞》開始我們的專題第一講吧。
振動疲勞相對于靜態工況和瞬態工況的疲勞在OptiStruct中定義的主要區別在于：
?n 載荷曲線（FATLOAD）
? 疲勞控制參數的差異（FATPARM）
其他關于材料 SN 曲線及疲勞分析單元 (FATDEF) 的定義與靜態/瞬態工況分析相同，這里就不贅述了。
本期我們就來詳細介紹 FATLOAD，FATPARM 這兩部分~
1. 掃頻/定頻疲勞
掃頻以及定頻疲勞在 2017.2 版本中僅支持單軸疲勞，疲勞分析支持實體和殼單元，可以做 SN/EN疲勞。
1）卡片相關
FATLOAD
在原來的卡片的基礎上，加上SWEEP關鍵字，掃頻速度（SR）以及掃頻單位（按Hz/倍頻掃）。當SR=0，表示定頻疲勞，此時頻率為FREQ（i）中的第一個頻率。需要注意的是在掃頻/定頻疲勞中，一個FATEVNT中僅支持單個FATLOAD，不支持應力疊加。
FATPARM
同樣加上SWEEP 關鍵字，NF/DF 指定參與掃頻的頻率個數/增量；如果當前取到的頻率點沒有對應的應力結果，則用前后的頻率結果進行插值得到其應力。如果定義了NF則忽略DF。STSUBID指定靜力工況，用于引入平均應力。
2）損傷/壽命計算
a、定頻疲勞的損傷計為損傷量和總時長的乘積。
's o 損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的 SN 曲線確定在定頻疲勞中 FATSEQ 直接指定T(總時長)
b、掃頻疲勞的損傷則是計算頻率段內各采樣頻率上的損傷（=單循環損傷*循環次數），然后再疊加。
從上面的定義可知，重點在于確定循環次數以及單次循環的損傷量。
單次循環的損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的SN曲線確定。
展開 電池包定頻疲勞分析 optistruct/nastran+ncode（附模型） ￥20
定頻疲勞分析是為了考核結構耐共振頻率或耐預定頻率振動的能力。
根據GB 38031—2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中 8.2.1要求，對電池包三個方向分別加載定頻激勵，首先，利用optistruct/nastran進行頻率響應，計算20Hz幅值為1g加速度激勵下電池包應力響應；根據得到的應力響應結果，通過ncode計算電池包疲勞性能。
Step1： 頻響計算
單位加速度載荷激勵下結構的動響應。
模態求解：0-100Hz；
頻響：輸出20Hz時的應力響應。
Step2：疲勞計算
基于材料的 S-N 曲線和 Miner累積損傷準則，用N-code應力疲勞分析求解器求解， 選擇 Goodman 修正法對疲勞平均應力進行修正，最終獲得定頻振動 3 個振動方向疊加的結構損傷云圖。
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定頻正弦振動與寬帶隨機振動疊加計算的思路
最近看文獻的過程中發現一種將定頻正弦振動與寬帶隨機振動疊加計算考察架構疲勞強度的方式，供大家參考。
主要思路是按照能量相等的原則，將定頻的正弦振動轉化為窄帶的隨機振動分量，再與寬帶隨機振動分量進行疊加就得到了窄帶+寬帶的隨機振動功率譜密度函數，這樣就可以直接輸入CAE軟件進行基于PSD的隨機振動分析了，對結果也無需再進行處理。
下面給出了轉換前后的載荷示意：
轉換的公式如下：
以上供大家參考，所有內容皆引用自文獻：李兵強等: 直升機振動譜線在仿真分析中的轉化方法研究 ，如有侵權請聯系我刪除，多謝。
展開 旋轉柔性梁系統振動頻響特性分析及振動抑制
航天器撓性附件或柔性機器人等柔性旋轉梁系統的模態阻尼小，由于擾動，或者在調姿及轉動時，大幅值的振動將持續很長時間，這將影響系統的穩定性和指向精度，因此，必須對振動進行主動控制。提出一種基于加速度傳感器反饋的復合控制算法，快速控制系統設定點及轉動過程的振動。建立撓性旋轉梁試驗平臺，進行了基于加速度傳感器和壓電片傳感器的試驗模態激勵分析、振動頻響特性分析。并根據振動特性選取加速度反饋控制算法的相應參數，利用交流伺服電機驅動器抑制旋轉梁設定點的振動、旋轉過程的振動主動控制進行了試驗研究。試驗結果表明采用提出控制方法能夠快速地抑制系統的振動，驗證了特性分析和提出控制方法的可行性。
旋轉柔性梁系統振動頻響特性分析及振動抑制.pdf
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航天器撓性附件或柔性機器人等柔性旋轉梁系統的模態阻尼小，由于擾動，或者在調姿及轉動時，大幅值的振動將持續很長時間，這將影響系統的穩定性和指向精度，因此，必須對振動進行主動控制。提出一種基于加速度傳感器反饋的復合控制算法，快速控制系統設定點及轉動過程的振動。建立撓性旋轉梁試驗平臺，進行了基于加速度傳感器和壓電片傳感器的試驗模態激勵分析、振動頻響特性分析。并根據振動特性選取加速度反饋控制算法的相應參數，利用交流伺服電機驅動器抑制旋轉梁設定點的振動、旋轉過程的振動主動控制進行了試驗研究。試驗結果表明采用提出控制方法能夠快速地抑制系統的振動，驗證了特性分析和提出控制方法的可行性。
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展開 結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
3、結構優化方法與計算設置原理
4、結構動力優化原理
5、結構動力優化的分析系統
工程實例-1：基于FEM-GA（有限元-遺傳算法）的主軸振動特性優化計算
工程實例-2：基于動力優化設計的多盤轉子臨界轉速提升方法
結構振動疲勞壽命計算
1、隨機振動疲勞背景
2、疲勞計算方法對比
3、S-N曲線的描述
4、疲勞累積損傷理論
5、基于頻域法的結構振動疲勞壽命分析原理
6、結構隨機振動疲勞壽命分析流程
7、基于AWB-Ncode的振動疲勞計算方法
工程實例-1：自行車前叉振動疲勞壽命計算
備注
1、開課前老師會針對學員反饋的技術問題進行分析，對共性問題在課堂中老師會與學員共同分析探討、個性問題將在課下單獨交流。
展開 基于python進行有限元分析—定結構自由振動的固有圓頻率和模態振幅向量 ￥59.9
<h2>一、問題描述</h2><p>作為圖所示結構的模態分析示例，我們對結構的自由振動響應感興趣。在材料密度為的附加規范下，我們解決了特征值問題，以確定結構自由振動的固有圓頻率和模態振幅向量。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202502/attachment/0100a73593634e3791626b0b54d8f279.png" style="display: inline-block;">
<img src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/0100a73593634e3791626b0b54d8f279.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/0100a73593634e3791626b0b54d8f279.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/0100a73593634e3791626b0b54d8f279.png?
展開 分享以前自己做的一個隨機振動的頻響分析，僅供參考交流
隨機振動響應分析.docx
飛機結構振動疲勞問題 附結構疲勞壽命分析姚衛星下載
當振動頻率遠大于結構模態頻率，以至于與聲波頻率相當時，即可視為聲疲勞進行處理。” 在其學位論文中也提到振動疲勞一詞，它指出振動疲勞與噪聲和頻率有關。雖然他們給出的定義不完全相同，但是都認為結構的振動疲勞與循環載荷的變化頻率、結構的固有頻率、交變應力的大小，以及結構對循環載荷的動力響應等因素密切相關。
在結構振動疲勞壽命估算方法方面。王明珠等人提出了一種結構隨機振動疲勞壽命估算的樣本法，通過該樣本法能夠處理在頻域內利用譜密度描述的寬帶隨機振動載荷的情況。張積亭等人提出了一種隨機振動疲勞壽命預計的簡便數據處理方法，該方法將隨機響應功率譜密度求出的特征頻率作為平均頻率進行數據處理。安剛等人根據自相關函數的極限性獲得結構響應應力的統計特性，然后進行疲勞壽命分析。吳啟鶴等人根據給出的方法從隨機載荷歷程的功率譜密度 (PSD) 中求得載荷幅值的概率分布函數，然后應用累積損傷理論估算結構振動疲勞壽命。王長武等對機載設備進行了隨機振動疲勞壽命的仿真分析。
周敏亮等人對國內外幾十年來形成的主要的振動疲勞分析方法進行了歸納整理，為飛機設計和維修提供振動疲勞的設計與分析技術支持文獻。黃超廣等人提出了一種正弦激振載荷作用下結構的疲勞壽命估算方法，并應用Visual Fortran6.5程序平臺開發出相應的振動疲勞分析程序。王榮乾在學位論文中基于模態分析理論、隨機振動理論和隨機疲勞理論，利用有限元對新舊機柜上電子設備的動態性能和機柜的疲勞性能分別進行了計算分析。
除此之外，還對振動疲勞強度問題開展了大量的其它相關研究。陸榕海等人針對發動機渦輪葉片的振動及振動疲勞破壞進行了理論分析，結果表明葉片的抗振動疲勞的能力主要取決于材料性質及葉片的形式、表面狀態，與靜強度無關。研究了裝備中的小口徑管道的振動疲勞問題。
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【11月22-25日 南京】結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
為了讓廣大分析人員更好地掌握結構動力設計與計算的技巧，弄清Ansys workbench動力計算原理和操作技巧，特舉辦“結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬”專題培訓。
本課程基于ANSYS經典和Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法、位移法和大剛度法的數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，提升設計人員提高解決實際工程問題的能力。
時間地點
2019年11月22日-11月25日 江蘇*南京
（第一天報到，授課3天）
主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，Ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
增值服務
1、贈送定制U盤一個；
2、同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
3、課程結束后關注公眾號可領取該課程課件、配套CAE模型及同步教學視頻；參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為講授的補充。
展開 abaqus電池包隨機振動疲勞分析（附模型及分析流程） ￥88
本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對隨機振動的疲勞壽命 分析。
1 問題設定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。該電池組的兩端共有 6 個端點，分別受 到垂直于電池組平面的激勵作用，且激勵的加速度功率譜密度曲線（ASD）相同。 由于在隨機振動基于線性動力學原理，因此電池，PC 材料等采用實體建模，其他鈑金 采用殼單元建模， 設定相關的 fastener 點焊單元，coupling 耦合單元和 tie 約束，建立零件 和零件之間相應的連接關系。
兩端所對應的 PSD 譜線如下圖。請注意該曲線的頻率截斷在 200Hz 處。
2 分析過程 一般來說，針對隨機振動的疲勞分析包含兩大步。第一步是在 Abaqus 中完成固有模態 和掃頻兩個計算；第二步是把這兩個計算結果與 PSD 曲線一起輸入 fe-safe，運行若干設置 后完成疲勞分析，得到相關結果。
以下內容包含完整的詳細的電池包跌落仿真分析 附件為完整教程和CAE模型文件.rar
展開 聯合ABAQUS與Fe-safe的隨機振動疲勞分析（隨機疲勞理論及有限元軟件操作講解） ￥25
算例分析
4.1 算例模型
現有一啞鈴狀鋁合金板，形狀如下圖所示，板厚4mm，計算中取各階阻尼系數均為ζ=0.025，鋁材為LY12（相當于2024），楊式模量E=69×103Mpa ，泊松比0.33，密度2700kg·m-3 ，計算取前10階固有頻率，各階阻尼比均為0.02。
鋁合金材料選取Fe-safe軟件自帶的AL2024材料，其S-N數據顯示如下：
圖6 fe-safe軟件中AL2024的S-N參數
根據常用S-N曲線函數：??(??)=????^(???) ，得到本算例所用的材料為的S-N曲線圖為
4.2 算例有限元仿真操作
具體的軟件操作見附件的視頻教程和附帶的cae，以及inp原文件，教程中對關鍵步驟和注意事項做了重點說明。
4.3 仿真結果
4.3.1 頻響分析結果
算例的頻響分析結果見圖8，圖中為梁的末端位置的加速度響應結果。
4.3.2 隨機振動分析結果
由Abaqus計算隨機振動，獲得均方根（RMS）應力，Mises均方根應力如圖9所示。最大應力位置出現在靠近固定的拐角處。故振動疲勞分析重點留意此區域附近。
4.3.3 隨機振動疲勞分析結果
使用fe-safe計算振動疲勞壽命，獲得算例最短的振動時間 T=10E+4.52=33113秒 ，算例模型中最短壽命區域與隨機振動分析結果相吻合。
5.
展開 【3月19-21日 線上+西安】結構振動、沖擊、碰撞計算、動力優化設計、振動疲勞分析與振動臺試驗模擬
1、概述
2、振動臺與結構模型的連接
3、基于加速度輸入的振動臺試驗模擬技術
4、基于位移輸入的振動臺試驗模擬技術
工程實例-1：基于加速度輸入的結構振動臺試驗
工程實例-2：基于位移輸入的結構振動臺試驗過程的時域仿真計算方法
結構動力優化
1、結構優化設計簡介
2、優化設計中常用術語
3、結構優化方法與計算設置原理
4、結構動力優化原理
5、結構動力優化的分析系統
工程實例-1：軸承結構的振動頻率和振動響應優化計算
工程實例-2：通過動力優化設計提高多盤轉子系統的臨界轉速
結構振動疲勞壽命計算
1、隨機振動疲勞背景
2、疲勞計算方法對比
3、S-N曲線的描述
4、疲勞累積損傷理論
5、基于頻域法的結構振動疲勞壽命分析原理
6、結構隨機振動疲勞壽命分析流程
7、基于WB-Ncode的振動疲勞計算方法
工程實例-1：自行車前叉振動疲勞壽命計算
備注
1、開課前老師會針對學員反饋的技術問題進行分析，對共性問題在課堂中老師會與學員共同分析探討、個性問題將在課下單獨交流。
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