第二章 谐响应分析(3)

选项 命令 GUI 途径 普通选项（ General Options ） Number of Harmonic Solutions Main Menu>Solution> -Load Step Opts- NSUBST Time/Frequency>Freq & Substeps Main Menu > Solution > -Load Step Opts- Stepped or Ramped Loads KBC Time /Frequenc > Time&Time Step/Freq&Substeps 动力学选项（ Dynamic Options ） Forcing Frequency Range Main Menu > Solution > -Load Step Opts- HARFREQ Time/Frequency > Freq & Substeps ALPHAD Main Menu > Solution > -Load Step Opts- Damping BETAD Time/Frequency > Damping DMPART 输出控制选项（ Output Control Options ） Printed Output Database and Result File Output Extrapolation of Results OUTPR Main Menu>Solution > -Load Step Opts-Output Ctrls > Solu Printout Main Menu > Solution > -Load Step Opts-Output Ctrls > DB/Results File Main Menu > Solution > -Load Step Opts-Output Ctrls > Integration Pt OUTRES ERESX 1. 普通选项

· Number of Harmonic Solutions[NSUBST]

可用此选项请求计算任何数目的谐响应解。解（或子步）将均布在指定的频率范围内[HARFRQ]。例如，如果在30～40HZ范围内要求出10个解，程序将计算出在频率为31，32，33，?，39和40Hz处的响应，而不计算频率范围低端处（30Hz）的响应。 · Stepped or Ramped Loads[KBC]

载荷可以是 Stepped或Ramped方式变化的。缺省时方式为Ramped。即载荷的幅值随各子步逐渐增长。而如果用命令[KBC,1]设置了Stepped载荷，则在频率范围内的所有子步中载荷将保持恒定的幅值。 2. 动力学选项

· Forcing Frequency Range[HARFRQ]

在谐响应分析中必须指定强制频率范围（以周/单位时间为单位）。然后要指定在此频率范围内要计算出的解的数目（参见“普通选项”）。 · Damping

必须指定某种形式的阻尼，否则在共振频率处的响应将无限大。命令ALPHAD和BETAD指定的是和频率相关的阻尼系数，而DMPRAT指定的是对所有频率为恒定值的阻尼比。参见“瞬态动力学分析”中关于阻尼的更详细的描述。

–Alpha（质量）阻尼[ALPHAD] –Beta（刚度）阻尼[BETAD] –恒定阻尼比[DMPRAT]

注─在直接积分谐响应分析（用完全法或缩减法）中如果没有指定阻尼，程序将缺省采用零阻尼。 3. 输出控制选项 ·Printed Output [OUTPR]

此选项用于指定输出文件Jobname.OUT中要包含的结果数据。 · Database and Results File Output[OUTRES] 此选项用于控制结果文件Jobname.RST中包含的数据。 · Extrapolation of Results[ERESX]

此选项用于设置采用将结果复制到节点处方式而非缺省的外插方式得到单元积分点结果。

§2.4.3.5将数据库保存到一个命名的备份文件中。

将数据库保存到一个命名的备份文件中，这样在重新进入ANSYS程序后用RESUME命令便可恢复以前建的模型。 命令：SAVE

GUI：Utility Menu>File>Save as §2.4.3.6开始求解。 命令：SOLVE

GUI：Main Menu>Solution>-Solve-Current Ls §2.4.3.7重复执行加载求解得到其他载荷步

重复以上过程，计算其他载荷和频率范围（即另外的载荷步）的结果。如果希望进行时间历程后处理（在POST26中），载荷步之间的频率范围不能存在重叠。处理多步载荷还有一种方法：将载荷步保存到文件中，然后用一个宏进行一次性求解。该方法在<>中有较详细的描述。

§2.4.3.8离开SOLUTION 命令：FINISH

GUI：关闭Solution菜单

§2.4.4观察结果

谐响应分析的结果被保存到结构分析结果文件Jobname.RST中。文件中包含下述数据，所有数据在解所对应的强制频率处按简谐规律变化。 1.基本数据

·节点位移（UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ） 2.派生数据 ·节点和单元应力

·节点和单元应变 ·单元力 ·节点反作用力 ·等等

如果在结构中定义了阻尼，结构响应与激励载荷之间不同步，所有结果将以复数形式即实部和虚部进行存储。如果施加的载荷之间不同步（存在初始相差），同样也会产生复数结果。

§2.4.4.1后处理器

可以用POST26或POST1观察结果。后处理的一般顺序是，首先用POST26找到临界强制频率─模型中所关注的点中产生最大位移（或应力）时的频率，然后用POST1在这些临界强制频率处处理整个模型。

·POST1用于观察整个模型在指定频率点的结果。

·POST26用于观察模型中指定点在整个频率范围内的结果。

下面将描述一些典型的用于谐响应分析的后处理操作。关于各后处理功能的完整描述参见《ANSYS基本分析过程指南》的第三章。 §2.4.4.2注意要点

·数据库中必须包含和求解所用模型相同的模型。 ·结果文件Jobname.RST必须存在。 §2.4.4.3使用POST26

POST26要用到结果项—频率对应关系表，即variables（变量）。每一个变量都有一个参考号，1号变量被内定为频率。 1.用以下选项定义变量

命令： NSOL用于定义基本数据（节点位移） ESOL用于定义派生数据（单元解数据，如应力）

RFORC用于定义反作用力数据

GUI：Main Menu>TimeHist Postpro>Define Variables

注─可用FORCE命令选择合力，合力的静力分量、阻尼分量、惯性分量。

2.绘制变量—频率或其它变量的关系曲线。然后用PLCPLX指定是用幅值/相位角方式还是实部/虚部方式表示解。 命令：PLVAR,PLCPLX

GUI：Main Menu>TimeHist Postpro>Graph Variable Main Menu>TimeHist Postpro>Settings>Graph

3.对变量值进行列表。如果只要求列出极值，可用EXTREM命令。然后用PLCPLX指定是用幅值/相位角方式还是实部/虚部方式表示解。 命令：PRVAR,EXTREM,PRCPLX

GUI： Main Menu>TimeHist Postpro>List Variables/List Extremes Main Menu>TimeHist Postpro>Settings>List

在POST26中还可以使用许多其它后处理功能，如在变量间进行数学运算（复数运算），将变量值传递给数组元素，将数组元素值传递给变量等。细节参见《ANSYS基本分析过程指南》第六章。

通过观察整个模型中关建点处的时间历程结果，可以得到用于进一步POST1后处理的频率值。

§2.4.4.4使用POST1

1.读入所需谐响应分析结果。可以用SET命令来读入结果，但它将读入实部或者虚部，不能同时将二者都读入。结果的实际大小由实部和虚部的SRSS值（平方和取平方根）给出（见图2），在POST26中可得到模型中的指定点处的真实结果。

2.显示结构的变形形状、应力、应变等的等值线或者矢量图[PLVECT]。要得到数据的列表表格，请用 PRNSOL,PRESOL,PRRSOL 等。 · 选项： Display Deformed Shape 命令：PLDISP

GUI：Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape

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