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需要將環境PSD譜，疊加共振頻率的駐頻進行振動仿真。當使用Ncode進行計算時可以實現同時輸入環境PSD譜和正弦駐頻。但是在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，確不能同時輸入PSD譜和正弦駐頻。此時需要將正弦駐頻轉為窄帶隨機PSD譜，再將環境PSD與窄帶PSD的疊加譜輸入到Ansys Workbench進行隨機振動分析。

在Ansys中，譜密度響應通常被稱為響應功率譜密度（RPSD）。

圖12：新事件14時域信號及PSD譜 圖13：新事件15時域信號及PSD譜 圖14：新事件16時域信號及PSD譜上面的例子展示了使用CAEFatigue創新工具TIEM2PSD中的參數(如AutoD、AutoT和SUBEV)將時間信號轉換為自PSD和交叉PSD的靈活性。

圖12：新事件14時域信號及PSD譜 圖13：新事件15時域信號及PSD譜 圖14：新事件16時域信號及PSD譜 上面的例子展示了使用CAEFatigue創新工具TIEM2PSD中的參數

目錄一、隨機振動的定義、特點及常見場景二、隨機振動的數學特征--正態分布三、 隨機振動信號為什么要用功率譜密度（PSD）表達？四、如何將時域隨機振動曲線轉換得到功率譜密度曲線五、 隨機振動分析理論附.常見功率譜密度曲線給出形式附.以dB/oct形式給出的功率譜密度曲線如何計算附.國標中定義的PSD譜總均方根加速度值是如何計算的？六.

圖12：新事件14時域信號及PSD譜 圖13：新事件15時域信號及PSD譜 圖14：新事件16時域信號及PSD譜 上面的例子展示了使用CAEFatigue創新工具TIEM2PSD中的參數(如AutoD、AutoT和SUBEV)將時間信號轉換為自PSD和交叉PSD的靈活性。

圖3 選擇有限元模型中的分析對象4.功率譜文件輸入設置完計算工況之后，需要輸入隨機振動疲勞疲勞計算的載荷譜，本實驗選擇IS0 12405-1標準，對縱向z方向做隨機振動疲勞分析，縱向z方向的PSD值如表1所示。

Ansys中的PSD激勵有四種：加速度功率譜密度（PSD Acceleration）、PSD Velocity（速度功率譜密度）、PSD G Acceleration（以重力加速度表示的功率譜密度）、PSD Displacement（位移功率譜密度）。

圖2 支架三個方向諧響應分析 圖3 應力響應曲線 多軸隨機振動載荷譜輸入 隨機振動載荷常用PSD功率譜密度來表達，針對不同的振動環境可以參考相應的標準查取。載荷譜的輸入在ANSYSNCODE來完成，通過ANSYS NCODE 振動載荷生成器產生相應的PSD譜，將PSD譜導入到載荷譜編輯器中同各方向諧響應傳遞函數相關聯。

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。

因為PSD譜為G加速度譜，所以在諧響應分析中施加加速度激勵，大小為9.8m/s^2，詳見下圖。 圖 6加速度設置 掃頻范圍參考PSD譜，將“Range Maximum”設置為500Hz。為準確捕捉共振響應，打開“ClusterReslut”選項。

一、概 要 1）案例描述 火箭藥柱在運輸過程中受到各方向的顛簸等激勵，這個隨機激勵可用PSD譜來描述。本案例仿真某型藥柱在水平PSD譜下的隨機響應。 2）幾何 某型藥柱幾何如圖1-1所示，取其四分之一模型進行分析，由紅色殼體、灰色絕熱層、綠色包覆層和藍色推進劑組成。

印制電路板結構模態分析結果如下：圖9 模態頻率圖10 模態振型7）創建隨機振動載荷步a）定義功率譜密度函數圖11 隨機激勵的功率譜函數（PSD）定義b）隨機響應分析參數設置定義頻率范圍上下限，設置掃頻點數和固有頻率集中系數。選取振型數，建議包括輸入響應譜中定義的最大頻率的1.5倍。

圖5 加速度PSD響應譜生成3.3 振動疲勞分析設置，選擇Vibration on CAE Fatigue，建立三條振動載荷通道，分別是Z、Y及X。在Vibration on CAE Fatigue模塊設置中，右鍵點擊Advanced Edit 點Yes；選擇duty cycle，并建立三個方向載荷，并將repeat count改為21h，即75600s。

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。

本文檔詳細演示如何在LMS TestLab內計算振動加速度信號的功率譜密度(Power Spectral density,PSD)。如有錯誤，懇請大家指正。LMS計算PSD步驟-long.pdf