nastran教程版本第11章隨機響應(yīng)分析

1、第 11 章隨機響應(yīng)分析11.1 動力學(xué)環(huán)境分類11.2 概述1）隨機振動是統(tǒng)計意義下描述的振動，在任何瞬時大小未知，但其大小的概率超過一給定的值。2）常見的例子如引起的地基運動、海洋波浪高度和頻率、航天器和高聳建筑物受到的風(fēng)壓力、由于火箭與噴氣發(fā)噪音引起的聲波等。3）MSC/NASTRAN 對隨機響應(yīng)分析是作為頻率響應(yīng)后處理進行的。輸入包括頻率響應(yīng)的輸出、用戶給定的載荷條件（形式為自相關(guān)的譜密度）。輸出為響應(yīng)功率譜密度、自相關(guān)函數(shù)、響應(yīng)的均。4）MSC/NASTRAN 隨機分析假設(shè)歷經(jīng)性隨機過程5）隨機動態(tài)環(huán)境例子11.3 自相關(guān)與自譜1) 自相關(guān)函數(shù)注：Rj(0)為均2) 自譜函數(shù)Four

2、ier變換為3）均方響應(yīng)值4）外觀頻率為N06）例子11.4 各態(tài)歷經(jīng)性隨機激勵下線性系統(tǒng)響應(yīng)計算1) 線性系統(tǒng)單輸入輸出關(guān)系由頻率響應(yīng)分析得到其中，Hja()為頻率響應(yīng)或輸入到輸出的傳遞函數(shù)對多輸入單輸出其矩陣形式為輸出自相關(guān)譜為其單個輸入譜為2）線性系統(tǒng)的多輸入輸出關(guān)系多輸入輸出譜關(guān)系其中，輸入互譜矩陣為其譜特性為3）常用特殊情況（1） 單輸入分析（完全相關(guān)輸入）（2） 不相關(guān)多輸入11.5 MSC/NASTRAN中隨機分析的實現(xiàn)1) 如果由頻率響應(yīng)計算結(jié)果為Hja(),但并不直接計算2) 如需要Hja(),令 Fa()=111.5.1 RANDPS卡片1) 定義隨機分析中使用的功率譜密度

3、因子，頻率相關(guān)形式為2) 格式由情況控制卡RANDOM = SID選取自譜密度，J=K, X為大于0的整數(shù)，Y為05) TID=0, G(F)=011.5.2 TABRND1卡片用表格函數(shù)定義功率譜密度函數(shù)格式3）11.5.3 隨機響應(yīng)輸入要求1） 執(zhí)行控制2）情況控制3） 模型數(shù)據(jù)11.5.4 隨機響應(yīng)例子1） 例1：單輸入隨機響應(yīng)分析問題描述：矩形板如圖；(b)基座運動（z方向）功率譜(PSD)表中給出；(c)整個頻率范圍的常臨界阻尼比為0.03；(d)用log-log輸入PSD;(e)使用模態(tài)求解法(2) 使用具有大質(zhì)量的模態(tài)法（在邊界處用REB2單元）確定a) 9999點處的位移和度功

4、率譜(PSD)b) 確定結(jié)點33和55的位移功率譜(PSD)(3)輸入文件ID SO TI CETISDE EO11LPI ORNMOABR1,01I EIEM NTRED30LAOENBYSASEXIXTSCI-OLOT CADH NI OONSUBUIT=I UST SGLTIEEHNM=OEGOLMDWIHICZSEC C=SNO1S=T OUHR T E DSPCP =01SE AC ME FR SD RA DL$OU31,35=5,5E1 LC OT RU DP ONLDT1E,99 9 9LN EOA,PHATHESIR=1EO1)N1=(SORT2,H1 O0 D0E YQ 1U

5、 0E 0N A M10D1 O0 M0 =CY=OAD=1 0 0UUOU ED EI EIEITP YI YR YRYRT( X YPLOT)XTGT RIS= SD SDSDYT XB YB YT XT YT YBTI BI BI GL TL TTTG GG= Y=E E E=SLE=OG=ESI FTERLQNEUN SL= SLPSLCYAO,AI CCT I ATCCLAO CLT RCEMSNAAESINEATRCLBPAPG,EIST E,PUDEBTO SAN,EPSH,HERCEEXYPYOL9O99N(9 3ST E3,TIR/3 MI)I ATCCL RCETOI NC

6、PT SE TEN MTG,AE GTREN,YTTAPITUDEYBTITLE= ACCEL RESPONSE XYPLOT ACCEL RESPONSE / YTTITLE= ACCEL RESPONSEYBTITLE= ACCEL RESPONSEAT 33 AT AT55TIP CENTER, PHASE(T3RM, T3IP)OPOPITE CORNER,ETE CORNER,MAGNITUDEPHASEXYPLOT$ PLOT$ XGRID= YGRID=ACCEL RESPONSE/(T3RM, T3IP)OUTPUT IS ONLYMEANS OF VIEWINTAYESYES

7、XLOG= YES YLOG= YESYTITLE= ACCEL P S XYPLOT ACCEL PSDF YTITLE= ACCEL P S XYPLOT ACCEL PSDF YTITLE= ACCEL P S XYPLOT ACCEL PSDF$BEGIN BULK PARAM,COUPMASS,1D/ D/ D/LOADED CORNER9999(T3)TIP 33(T3)OP55(T3)CENTERITE CORNERPARAM,WTMASS,0.00259$INCLUDE plate.bdf$GRID,$ RBE2,$ SPC1,$9999, , 0., 0., 0.101, 9

8、999, 12345, 1,12, 23,34,45101, 12456, 9999CONM2, 6000, 9999, , 1.0E8$MAT1, 1, .1, , .1, .286$ EIGENVALUE EXTRACTION PARAMETERS$EIGRL, 100 , , 2000.$ SPECIFY MODAL DAM$TABDMP1, 100, CRIT,+, 0., .03, 10., .03, ENDT$ PO$LOADING AT TIP CENTERRLOAD2, 100, 600, , , 310$TABLED1, 310,+, 10., 1., 1000., 1.,

9、ENDT$DAREA, 600, 9999, 3, 1.E8$ SPECIFY FREQUENCY STEPS$ FREQ,100,30.FREQ1,100,20.,20.,50 FREQ4,100,20.,1000.,.03,5$ SPECIFY SPECTRAL DENSITY$RANDPS, 100, 1, 1, 1., 0., 111$TABRND1, 111,LOG,LOG+, 20., 0.1, 30., 1.,100.,1.,500.,.1,+, 1000., .1,$ ENDDATAENDT（4）部分結(jié)果基座的結(jié)點55的度PSD(大小、相位)與頻率關(guān)系度PSD(大小、相位)與頻

10、率關(guān)系結(jié)點33的度PSD(大小、相位)與頻率關(guān)系例2：多輸入隨機響應(yīng)分析問題：輸入文件IDSEMINAR, PROB11SOL 111TIME 30 CENDTITLE= FREQUENCY RESPONSE SUBTITLE= USING THE MODAL ECHO= UNSORTEDSPC= 1SET 111= 11, 33, 55WITH PRERE AND POLOADSMETHOD WITH LANCZOSDISPLACEMENT(PLOT, PHASE)= 111METHOD= 100FREQUENCY= 100SDAM= 100RANDOM= 100SUBCASE 1LABEL

11、= PRERE LOAD DLOAD= 100LOADSET= 100SUBCASE 2LABEL CORNER LOAD DLOAD= 200LOADSET= 100$OUTPUT (XYPLOT)$XTGRID= YTGRID= XBGRID=YBGRID=YES YES YESYESYTLOG= YES YBLOG= NOXTITLE= FREQUENCY (HZ) YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE YBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSEXYPLOT DISP RESPONSE / 11 (T3RM,OADED CORNER, MAGNI

12、TUDE OADED CORNER, PHASET3IP)YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT TIP CENTER, MAGNITUDE YBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSETIP CENTER, PHASEXYPLOT DISP RESPONSE / 33 (T3RM, T3IP)YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT OPYBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT OPITEITECORNER,CORNER,MAGNITUDEPHASEXYPLOT$ PLOT$ XGRID= YGR

13、ID=DISP RESPONSE / 55 (T3RM, T3IP)OUTPUT ISONLY MEANS OF VIEWINGPSDDATAYESYESXLOG= YES YLOG= YESYTITLE= DISP P S XYPLOT DISP PSDF YTITLE= DISP P S XYPLOT DISP PSDF YTITLE= DISP P S XYPLOT DISP PSDF$BEGIN BULK PARAM,COUPMASS,1D/ D/ D/OADED CORNER 11(T3)AT TIP CENTER33(T3)AT OP55(T3)ITE CORNERPARAM,WT

14、MASS,0.00259$ M$DESCRIBED IN NORMAL MODES EXAMPLEINCLUDE plate.bdf$ EIGENVALUE EXTRACTION PARAMETERS$EIGRL, 100, 10., 2000.$ SPECIFY MODAL DAM$TABDMP1, 100, CRIT,+, 0., .03, 10., .03, ENDT$LOADINGRLOAD2, 100, 300, , , 310$TABLED1, 310,+, 10., 1., 1000., 1., ENDT$ UNIT PRERE LOAD TO PLATE$LSEQ, 100,

15、300, 400$PLOAD2, 400, 1., 1,$ SECOND LOADING$RLOAD2, 200, 600, ,$ POLOAD AT TIP$THRU, 40, 310CENTERDAREA, 600, 11, 3, 1.$ SPECIFY FREQUENCY STEPS$FREQ1, 100, 20., 20., 49$ SPECIFY SPECTRAL$RANDPS, 100, 1, 1,RANDPS, 100, 2, 2,DENSITY1., 0., 1001., 0., 200RANDPS, 100, 1, 2, 1., 0., 300RANDPS, 100, 1, 2, 0., 1., 400$TABRND1, 100,+, 20., 0.1, 30., 1., 100., 1., 500., .1,+, 100