第二章 谐响应分析(2)

选New Analysis（新分析）。在谐响应分析中Restart不可用；如果需要施加其他简谐载荷，可以另进行一次新分析。

· 选项： Analysis Type:Harmonic Response[ANTYPE] 选分析类型为Harmonic Response（谐响应分析）。 · 选项： Solution Method[HROPT] 选择下列求解方法中的一种：

ü完全法 ü缩减法 ü模态叠加法

· 选项： Solution Listing Format[HROUT]

此选项确定在输出文件Jobname.Out中谐响应分析的位移解如何列出。可选的方式有“real and imaginary（实部与虚部）”（缺省）形式和“amplitudes and phase angles（幅值与相位角）”形式。

· 选项： Mass Matrix Formulation[LUMPM]

此选项用于指定是采用缺省的分布质量矩阵（取决于单元类型）还是集中质量矩阵。建议在大多数应用中采用缺省的分布质量矩阵。但对于某些包含“薄膜”结构的问题，如细长梁或非常薄的壳，集中质量近似矩阵经常能产生较好的结果。另外，集中质量近似矩阵可以减少运行时间并降低内存要求。

在设置完Harmonic Analysis Option对话框的Mass Matrix Formulation项后，单击OK则弹出一个名为Harmonic Analysis的对话框，用于选择方程求解器。 · 选项： Equation Solver[EQSLV]

可选的求解器有：Frontal求解器（缺省）、Jacobi Conjugate Gradient(JCG)求解器及Incomplete Cholesky Conjugate Gradient (ICCG)求解器。建议对大多数结构模型用Frontal求解器。

§2.4.3.3在模型上施加载荷 1. 谐响应分析的载荷描述方式

根据定义，谐响应分析假定所施加的所有载荷随时间按简谐（正弦）规律变化。指定一个完整的简谐载荷需要输入三条信息：Amplitude（幅值）、phase angle（相位角）和forcing frequency range（强制频率范围）（见图2）。

图2实部/虚部分量和振幅/相位角间的关系

Amplitude （幅值） 指载荷的最大值，可用表2中所示的命令指定。

phase angle （相位角） 指载荷滞后（或领先）于参考时间的量度。在复平面上（见图2），相位角是以实轴为起始的角度。当同时要定义多个相互间存在相位差的简谐载荷时，必须分别指定相位角。例如，图3显示的不平衡旋转天线将在它的四个支撑点处产生垂直的异步载荷。相位角不能直接指定，而是应该用加载命令的VALUE和VALUE2域来指定有相位角载荷的实部和虚部。压力、分布载荷和体载荷只能指定0相位角（即不能定义载荷的虚部）。图2显示了计算实部和虚部的公式。

Forcing frequency range （强制频率范围） 指简谐载荷（以周/单位时间为单位）的频率范围。在后面描述载荷步选项命令HARFRQ时将提到它。

图3非平衡旋转天线在它的四个 支撑点处产生异步垂直载荷

注—谐响应分析不能计算频率不同的多个强制载荷同时作用时的响应。这种情形的实例是两个具有不同转速的机器同时运转时的情形。但在POST1中可以对两种载荷状况进行叠加以得到总体响应。 2. 载荷类型

表2概括了谐响应分析中可施加的载荷。除惯性载荷外，可以在实体模型（由关键点，线，面组成）或有限元模型（由节点和单元组成）上定义载荷。关于实体模型载荷与有限元载荷比较参见<>的第二章。在分析过程中，可以施加、删除载荷或对载荷进行操作或列表。

表2谐响应分析中可施加的载荷

载荷形式 范畴 命令 GUI 途径 Main Menu > Solution > Loads-Apply > Structural – Displacement Main Menu>Solution>Loads-Apply> Structural- Force /Moment Main Menu>Solution>Loads-Apply> Structural-Pressure Displacement(UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ) 约束 D Force,Moment(FX,FY, 力 FZ,MX,MY,MZ) 面 Pressure(PRES) 载荷 F SF Temperature(TEMP) Fluence(FLUE) Gravity,Spinning,等 体 BF 载荷 Main Menu>Solution>Loads-Apply> Structural- Temperature 惯性 Main Menu>Solution>Loads-Apply> 载荷 Structural-Other 3. 利用命令施加载荷

表3列出了在谐响应分析中所有可以用来进行载荷操作的命令。

表3谐响应分析中的加载命令

载荷 实体 /FE 模型 图素 施加 删除 类型 实体 关键点 DK DKDELE DKLIST DTRAN 模型 实体 线 Displace-ment 模型 实体 面 模型 列表 操作 施加设置 DL DLDELE DLLIST DTRAN DA DADELE DALIST DTRAN DSYM FE 实体 Force 节点 D DDELE DLIST DSCALE DCUM 关键点 FK FKDELE FKLIST FTRAN 模型 FE 实体 线 模型 实体 面 节点 F FDELE FLIST FSCALE FCUM SFL SFLDELE SFLLIST SFTRAN SFGRAD SFA SFADELE SFALIST SFTRAN SFGRAD SFGRAD Pressure 模型 FE 节点 SF SFDELE SFLIST SFSCALE SFCUM SFGRAD SFE SFEDELE SFELIST SFSCALE FE 单元 SFBEAM SFFUN SFCUM 实体 Temperature， 模型 fluence 有限元模型 有限元模型 ACEL OMEGA DOMEGA Inertia CGLOC CGOMGA DCGOM 节点 单元 BF BFDELE BFLIST BFSCALE BFCUM BFE BFEDELE BFELIST BFSCALE BFCUM 关键点 BFK BFKDELE BFKLIST BFKTRAN 4. 利用GUI 施加载荷

所有的载荷操作（除列表外；见下）都可通过一系列等效的下拉菜单实现。从求解器菜单中可选择菜单载荷操作（施加、删除等），然后选择载荷类型（位移、力等），然后再选择施加载荷的对象（关键点、线、节点等）。例如，要在一条线上施加位移载荷，可用如下GUI途径：

GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structural-Displacement>On Lines 5. 载荷列表

要列出现有载荷，可用如下GUI途径： GUI：Utility Menu>List>Loads>Load type §2.4.3.4指定载荷步选项

谐响应分析可用的选项如下表所示：

表4载荷步选项

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