1 谐响应分析 的定义与应用 任何持续的周期载荷将在结构系统中产生持续的周期响应(谐响应)
谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦(简谐)规律变化的载荷时的稳态响应的一种技术
分析的目的是计算出结构在几种频率下的响应并得到一些响应值(通常是位移)对频率的曲线
从这些曲线上可以找到“峰值”响应,并进一步观察峰值频率对应的应力
该技术只计算结构的稳态受迫振动,而不考虑发生在激励开始时的瞬态振动
(见图 1)
谐响应分析使设计人员能预测结构的持续动力特性,从而使设计人员能够验证其设计能否成功地克服共振、疲劳,及其它受迫振动引起的有害效果
图 1(a)典型谐响应系统
F0及 ω 已知,u0和 Φ 未知
(b)结构的瞬态和稳态动力学响应
谐响应分析是一种线性分析
任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略
分析中可以包含非对称系统矩阵,如分析在流体─结构相互作用中问题(参见的第 5章)
谐响应分析也可以分析有预应力结构,如小提琴的弦(假定简谐应力比预加的拉伸应力小得多)
2 谐响应分析中用到的命令 建模过程与执行谐响应分析可以使用其它类型分析相同的命令
同样,无论进行何种类型的分析,均可以从用户图形界面(GUI)中选择等效的选项来建模和求解
在后面的“谐响应分析实例(命令或批处理方式)”中,将会给出进行一个谐响应分析需要执行的命令(GUI方式或者批处理方式运行 ANSYS时用到的)
而“谐响应分析实例(GUI方式)”则描述了如何用 ANSYS用户图形界面的菜单执行同样实例分析的过程
(要了解如何用命令和用户图形界面进行建模,请参阅《ANSYS建模与网格指南》)
《ANSYS命令参考手册》中有更为详细的 ANSYS命令说明,它们是按字母顺序进行组织的
3 三种求解方法 谐响应分析可采用三种方法:完全法(Full)、缩减法(