有限元方法與ANSYS應用第7講有限元的基礎理論與方法-有限元案例分析-動力分析課件

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—動力分析

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1模態(tài)分析2諧響應分析(周期載荷)穩(wěn)態(tài),非瞬態(tài)3瞬態(tài)動力分析(任意確定性載荷)4譜分析(隨機載荷)有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—動力分析1有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—動力分析

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1模態(tài)分析2諧響應分析(周期載荷)穩(wěn)態(tài),非瞬態(tài)3瞬態(tài)動力分析(任意確定性載荷)4譜分析(隨機載荷)有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—動力分析2有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

任何持續(xù)的周期載荷作用在結構系統(tǒng)中所產(chǎn)生的持續(xù)性周期響應（諧響應）。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析3有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析諧響應分析尋求對已知幅值載荷的響應振幅。

該載荷隨時間以已知頻率呈正弦形式變化。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析4有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析是用于確定線性結構在承受隨時間按正弦（簡諧）規(guī)律變化的載荷時的穩(wěn)態(tài)響應的一種技術。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析5有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析只計算結構的穩(wěn)態(tài)受迫振動，而不考慮發(fā)生在激勵開始時的瞬態(tài)振動。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析6有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析的目的是計算出結構在幾種頻率下的響應并得到一些響應值（通常是位移）對頻率的曲線。從這些曲線上可以找到“峰值”響應，并進一步觀察峰值頻率對應的應力。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析7有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析目的--響應值隨頻率變化的曲線。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析8有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析使設計人員能預測結構的持續(xù)動力特性，從而使設計人員能夠驗證其設計能否成功地克服共振、疲勞，及其它受迫振動引起的有害效果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析9有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析是一種線性分析，任何非線性特性，如塑性和接觸（間隙）單元，即使定義了也將被忽略。

諧響應分析也可以分析有預應力結構，如小提琴的弦（假定簡諧應力比預加的拉伸應力小得多）。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析10有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法完全法（Full）、縮減法（Reduced）、模態(tài)疊加法（ModeSuperposition）。

在ANSYS/LinearPlus中只允許采用模態(tài)疊加法。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析11有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----完全法完全法是三種方法中最易使用的方法。它采用完整的系統(tǒng)矩陣（沒有矩陣縮減）計算諧響應，矩陣可以是對稱的或非對稱的

。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析12有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----完全法優(yōu)點：·容易使用，因為不必關心如何選取主自由度或振型；·使用完整矩陣，因此不涉及質量矩陣的近似；·允許有非對稱矩陣，這種矩陣在聲學或軸承問題中很典型；有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)13有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----完全法優(yōu)點：·用單一處理過程計算出所有的位移和應力。·允許定義各種類型的載荷：節(jié)點力、外加的（非零）位移、單元載荷（壓力和溫度）。·允許在實體模型上定義載荷。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)14有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----完全法缺點：·預應力選項不可用。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析缺15有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----縮減法縮減法通過采用主自由度和縮減矩陣來壓縮問題的規(guī)模。主自由度處的位移被計算出來后，解可以被擴展到初始的完整DOF集上（參見“模態(tài)分析”中的“矩陣縮減技術”部分關于縮減技術的細節(jié)）。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析16有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----縮減法優(yōu)點：·可以考慮預應力效果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)17有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----縮減法缺點：·初始解只計算出主自由度處的位移。要得到完整的位移、應力和力的解則需執(zhí)行擴展過程（擴展過程在某些分析應用中是可選操作）；·不能施加單元載荷（壓力、溫度等等）·所有載荷必須施加在用戶定義的主自由度上（限制了采用實體模型上所加載荷）。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析缺18有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----模態(tài)疊加法模態(tài)疊加法通過對模態(tài)分析得到的振型（特征向量）乘上因子并求和來計算出結構的響應。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析19有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----模態(tài)疊加法優(yōu)點：·對于許多問題，此法比Reduced或完全法更快且開銷?。弧つB(tài)分析中施加的載荷可以通過LVSCALE命令用于諧響應分析中；·可以使解按結構的固有頻率聚集，便可得到更平滑、更精確的響應曲線圖；有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)20有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----模態(tài)疊加法優(yōu)點：·可以包含預應力效果；·允許考慮振型阻尼（阻尼系數(shù)為頻率的函數(shù)）。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)21有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----模態(tài)疊加法缺點：·不能施加非零位移；·在模態(tài)分析中使用PowerDynamics法時，初始條件中不能有預加的載荷。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析缺22有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法共同的局限性：·所有載荷必須隨時間按正弦規(guī)律變化；·所有載荷必須有相同的頻率；·不允許有非線性特性；·不計算瞬態(tài)效應。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析共23有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析

完全法諧響應分析過程由三個主要步驟組成：1.建模；2.加載并求解；3.觀察結果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析24有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----建模

建模階段需要指定文件名和標題，然后進入前處理器PREP7定義單元類型、單元實常數(shù)、材料特性以及幾何模型。該過程與其它分析基本相同，但必須注意下面兩個要點：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析25有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----建模

·在諧響應分析中，只有線性行為是有效的。如果有非線性單元，它們將按線性單元處理。例如，如果分析中包含接觸單元，則它們的剛度取初始狀態(tài)值并在計算過程中不再發(fā)生變化。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析26有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----建模

·必須指定楊氏模量EX（或某種形式的剛度）和密度DENS（或某種形式的質量）。材料特性可以是線性的、各向同性的或各向異性的、恒溫的或和溫度相關的。非線性材料特將被忽略。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析27有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

該過程將指定分析類型及其相關選項、定義模型載荷以及指定載荷步選項，然后開始有限元求解。

注意:峰值響應發(fā)生在力的頻率和結構的固有頻率相等時。在得到諧響應分析解之前，應該首先做一下模態(tài)分析，以確定結構的固有頻率。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析28有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：1進入ANSYS求解器命令：/SOLUGUI路徑：MainMenu>Solution

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步29有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：2定義分析類型和分析選項ANSYS提供下表所示的用于諧響應分析的選項：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步30有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：2定義分析類型和分析選項ANSYS提供下表所示的用于諧響應分析的選項：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步31有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：2定義分析類型和分析選項·選項：

SolutionListingFormat[HROUT]

此選項確定在輸出文件Jobname.Out中諧響應分析的位移解如何列出?？蛇x的方式有“realandimaginary（實部與虛部）”（缺?。┬问胶汀癮mplitudesandphaseangles（幅值與相位角）”形式。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步32有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：2定義分析類型和分析選項·選項：

MassMatrixFormulation[LUMPM]

此選項用于指定是采用缺省的分布質量矩陣（取決于單元類型）還是集中質量矩陣。建議在大多數(shù)應用中采用缺省的分布質量矩陣。但對于某些包含“薄膜”結構的問題，集中質量近似矩陣經(jīng)常能產(chǎn)生較好的結果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步33有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.1諧響應分析的載荷描述方式根據(jù)定義，諧響應分析假定所施加的所有載荷隨時間按簡諧（正弦）規(guī)律變化。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步34有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.1諧響應分析的載荷描述方式指定一個完整的簡諧載荷需要輸入三條信息：Amplitude（幅值）、phaseangle（相位角）和forcingfrequencyrange（強迫頻率范圍）。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步35有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.2諧響應分析的載荷類型

除慣性載荷外，可以在實體模型（由關鍵點，線，面組成）或有限元模型（由節(jié)點和單元組成）上定義載荷;可施加的載荷見表2。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步36有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.3

利用命令施加載荷

表3有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步37有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.4

載荷列表

要列出現(xiàn)有載荷，可用如下GUI途徑：GUI：UtilityMenu>List>Loads>Loadtype有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步38有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：4指定載荷步選項

表4有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步39有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：將數(shù)據(jù)庫保存到一個命名的備份文件中。命令：SAVEGUI：UtilityMenu>File>Saveas有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步40有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：開始求解

命令：SOLVEGUI：MainMenu>Solution>-Solve-CurrentLs有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步41有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：7重復執(zhí)行加載求解得到其他載荷步

重復以上過程，計算其他載荷和頻率范圍（即另外的載荷步）的結果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步42有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：8離開SOLUTION命令：FINISHGUI：關閉Solution菜單。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步43有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：9觀察結果諧響應分析的結果被保存到結構分析結果文件Jobname.RST中。文件中包含下述數(shù)據(jù)：1.基本數(shù)據(jù)·節(jié)點位移（UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ）有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步44有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：9觀察結果2.派生數(shù)據(jù)·節(jié)點和單元應力·節(jié)點和單元應變·單元力·節(jié)點反作用力，等等。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步45有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

縮減法的分析過程由五個主要步驟組成：1.建模；2.加載并求得縮減解；3.觀察縮減解結果；4.擴展解（擴展過程）；5.觀察已擴展的解結果。在這些步驟中，第1步的工作與完全法的相同。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析46有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

縮減法的分析過程由五個主要步驟組成：1.建模；2.加載并求得縮減解；3.觀察縮減解結果；4.擴展解（擴展過程）；5.觀察已擴展的解結果。在這些步驟中，第1步的工作與完全法的相同。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析47有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；縮減解是指在主DOF處計算出的自由度解。得到縮減解需做的工作如下：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析248有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.1進入ANSYS求解器。命令：/SOLUGUI：MainMenu>Solution：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析249有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.2指定分析類型和分析選項?！みx擇Reduced求解方法·可以包括預應力效應[PSTRES]。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析250有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.3定義主自由度主自由度是表征結構動力學特性的基本自由度或動力學自由度。在縮減法諧響應動力學分析中，要求在施加了力或非零位移的位置處也要設置主自由度。在“模態(tài)分析”的“矩陣縮減技術”部分已經(jīng)指出了選擇主自由度應遵循的準則。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析251有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.4在模型上加載

要加的簡諧載荷和在完全法中所述的一樣，但有以下限制：·只可加位移和力。不可施加單元載荷如壓力、溫度和加速度?！ち头橇阄灰浦荒苁┘釉谥髯杂啥壬?。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析252有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.5指定載荷步選項

和完全法中所述的一樣。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析253有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.6保存數(shù)據(jù)庫的備份。命令：SAVEGUI：UtilityMenu>File>Saveas有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析254有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.7開始求解。命令：SOLVEGUI：MainMenu>Solution>-Solve-CurrentlLS如有其他載荷和頻率范圍（即其他載荷步），重復第2.4步到第2.7步。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析255有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.8離開SOLUTION求解器命令：FINISHGUI：關閉Solution菜單。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析256有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

模態(tài)疊加法的分析過程由五個主要步驟組成：1.建模；2.獲取模態(tài)分析解；3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；4.擴展模態(tài)疊加解；5.觀察結果。第1，2步的工作分別與完全法、模態(tài)分析相同。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析57有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；在這一步中，程序將根據(jù)模態(tài)分析所得到的振型來計算諧響應。振型文件（Jobname.MODE）必須存在且有效，在數(shù)據(jù)庫中必須包含與模態(tài)分析相同的模型。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步58有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.1進入SOLUTION。命令：/SOLUGUI：MainMenu>Solution

。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步59有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.2指定分析類型及分析選項。操作過程與完全法描述的基本相同，差別如下：有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步60有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；·選模態(tài)疊加法[HROPT]；·指定求解的模態(tài)數(shù)[HROPT]。此數(shù)將決定諧響應分析解的精度。一般地，指定的模態(tài)數(shù)應當覆蓋簡諧載荷頻率范圍的百分之五十以上；有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步61有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；·可以將解按結構的固有頻率進行聚集[HROUT]，以得到更光滑、更精確的響應曲線；·可以選擇在各頻率處輸出一個包含了各階模態(tài)對總響應的貢獻的表格[HROUT]。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步62有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.2指定分析類型及分析選項。操作過程與完全法描述的基本相同，差別如下：有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步63有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.3在模型上施加載荷。除下列限制外，諧響應分析中的載荷與完全法中所述的載荷相似。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步64有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.3在模型上施加載荷?！ぶ豢墒┘恿?、加速度和模態(tài)分析中生成的載荷向量?？捎肔VSCALE命令來施加在模態(tài)分析中生成的載荷向量；·如果采用的是由縮減法模態(tài)分析得到的振型，力只能加在主自由度上。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步65有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.4指定載荷步選項除了可以指定振型阻尼[MDAMP]外，這一步和縮減法中相應步驟基本一樣。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步66有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.5保存數(shù)據(jù)庫備份。命令：SAVEGUI：UtilityMenu>File>Saveas有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步67有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.6開始求解。命令：SOLVEGUI：MainMenu>Solution>-Solve-CurrentLS如有其他載荷和頻率范圍（即其他載荷步），重復第3.3步至第3.6步。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步68有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.7離開SOLUTION命令：FINISHGUI：關閉Solution菜單有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步69有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：4.擴展模態(tài)疊加解擴展過程的步驟和在縮減法中描述的相同。在采用Reduced特征值提取法時需要模態(tài)分析中生成的Jobname.TRI文件。擴展過程的輸出包括結構分析結果文件Jobname.RST，其中包含經(jīng)過擴展的結果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步70有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：5.觀察結果結果由在每個求解所用強制頻率處的簡諧變化的位移，應力和反作用力組成?？梢杂肞OST26或POST1觀察這些結果，與縮減法中所述一樣。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步71有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有預應力的諧響應分析有預應力完全法諧響應分析：有預應力完全法諧響應分析首先需要進行預應力結構靜力分析之外，其他過程基本上與無預應力完全法諧響應分析相同：有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有72有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有預應力的諧響應分析有預應力的完全法諧響應分析：1.創(chuàng)建模型，獲取打開預應力效應（[PSTRES,ON]）的靜力學分析解。2.重新進入求解器，獲取打開預應力效應（[PSTRES,ON]）的完全法諧響應的解。在靜力學分析中生成的文件Jobname.EMAT和Jobname.ESAV必須存在且有效。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有73有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有預應力的諧響應分析有預應力縮減法諧響應分析：有預應力縮減法諧響應分析首先需要進行預應力結構靜力分析之外，其他過程基本上與無預應力縮減法法諧響應分析相同。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有74有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有預應力的諧響應分析有預應力縮減法諧響應分析：1.建模并在打開預應力效果[PSTRES,ON]的前提下獲取靜力學分析解。2.重新進入求解器，獲取打開預應力效應（[PSTRES,ON]）的縮減法諧響應分析解。在靜力學分析中生成的文件Jobname.EMAT和Jobname.ESAV必須存在。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有75有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有預應力的諧響應分析有預應力模態(tài)疊加法諧響應分析：

為了在模態(tài)疊加法諧響應分析中包含預應力效果，應當首先進行有預應力模態(tài)分析。參見“模態(tài)分析”中的詳細說明。在完成了有預應力模態(tài)分析后，就可以象一般的模態(tài)疊加法分析那樣繼續(xù)進行分析了。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析有76有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析上機操作指南有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析77有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)1“工作臺-電動機”系統(tǒng)諧響應分析有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析78有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)1“工作臺-電動機”系統(tǒng)諧響應分析當電機工作時由于轉子偏心引起電機發(fā)生簡諧振動，這時電機的旋轉偏心載荷是一個簡諧激勵，計算系統(tǒng)在該激勵下結構的響應。要求計算頻率間隔為10/10=1HZ的所有解以得到滿意的響應曲線，并用POST26繪制幅值對頻率的關系曲線。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析79有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)1“工作臺-電動機”系統(tǒng)諧響應分析當電機工作時由于轉子偏心引起電機發(fā)生簡諧振動，這時電機的旋轉偏心載荷是一個簡諧激勵，計算系統(tǒng)在該激勵下結構的響應。要求計算頻率間隔為10/10=1HZ的所有解以得到滿意的響應曲線，并用POST26繪制幅值對頻率的關系曲線。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析80有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)1“工作臺-電動機”系統(tǒng)諧響應分析已知條件如下：電機質量：m=100Kg簡諧激勵為：Fx=100NFz=100N，與Fx落后90度相位角頻率范圍為：0~10HZ有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析81有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)1“工作臺-電動機”系統(tǒng)諧響應分析已知條件如下：所有的材料均為A3鋼，其特性：楊氏模量=2e11泊松比=0.3密度=7.8e3工作臺面板：厚度=0.02工作臺四條腿的梁幾何特性：截面面積=2e-4慣性矩=2e-8寬度=0.01高度=0.02

。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析82有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)2有預應力的吉他弦的諧響應分析有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析83有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)2有預應力的吉他弦的諧響應分析

形狀均勻的吉他弦直徑d，長為1，在施加上拉伸力F1后緊繃在兩個剛性支點間，用于調出C音階的E音符。在弦的四分之一長度處以力F2彈擊此弦，要求計算弦的一階固有頻率f1，并驗證僅當彈擊力的頻率為弦的奇數(shù)階固有頻率時才會產(chǎn)生諧響應。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析84有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)2有預應力的吉他弦的諧響應分析取彈擊力的頻率范圍為從0到2000HZ，并求解頻率間隔為2000/8=250HZ的所有解，以便觀察在弦的前幾階固有頻率處的響應，并用POST26繪制出位移響應對頻率的關系曲線。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析85有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)2有預應力的吉他弦的諧響應分析取彈擊力的頻率范圍為從0到2000HZ，并求解頻率間隔為2000/8=250HZ的所有解，以便觀察在弦的前幾階固有頻率處的響應，并用POST26繪制出位移響應對頻率的關系曲線。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析86有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析作業(yè)2有預應力的吉他弦的諧響應分析幾何尺寸：l=710mmmmc=165mmmmd=0.254mm材料特性：E=190×109Paρ=7920kg/m3載荷為：F1=84NNF2=1N。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析87有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—動力分析

類別:

1模態(tài)分析2諧響應分析(周期載荷)穩(wěn)態(tài),非瞬態(tài)3瞬態(tài)動力分析(任意確定性載荷)4譜分析(隨機載荷)有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—動力分析88有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—動力分析

類別:

1模態(tài)分析2諧響應分析(周期載荷)穩(wěn)態(tài),非瞬態(tài)3瞬態(tài)動力分析(任意確定性載荷)4譜分析(隨機載荷)有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—動力分析89有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

任何持續(xù)的周期載荷作用在結構系統(tǒng)中所產(chǎn)生的持續(xù)性周期響應（諧響應）。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析90有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析諧響應分析尋求對已知幅值載荷的響應振幅。

該載荷隨時間以已知頻率呈正弦形式變化。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析91有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析是用于確定線性結構在承受隨時間按正弦（簡諧）規(guī)律變化的載荷時的穩(wěn)態(tài)響應的一種技術。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析92有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析只計算結構的穩(wěn)態(tài)受迫振動，而不考慮發(fā)生在激勵開始時的瞬態(tài)振動。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析93有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析的目的是計算出結構在幾種頻率下的響應并得到一些響應值（通常是位移）對頻率的曲線。從這些曲線上可以找到“峰值”響應，并進一步觀察峰值頻率對應的應力。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析94有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析目的--響應值隨頻率變化的曲線。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析95有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析使設計人員能預測結構的持續(xù)動力特性，從而使設計人員能夠驗證其設計能否成功地克服共振、疲勞，及其它受迫振動引起的有害效果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析96有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析

諧響應分析是一種線性分析，任何非線性特性，如塑性和接觸（間隙）單元，即使定義了也將被忽略。

諧響應分析也可以分析有預應力結構，如小提琴的弦（假定簡諧應力比預加的拉伸應力小得多）。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析97有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法完全法（Full）、縮減法（Reduced）、模態(tài)疊加法（ModeSuperposition）。

在ANSYS/LinearPlus中只允許采用模態(tài)疊加法。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析98有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----完全法完全法是三種方法中最易使用的方法。它采用完整的系統(tǒng)矩陣（沒有矩陣縮減）計算諧響應，矩陣可以是對稱的或非對稱的

。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析99有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----完全法優(yōu)點：·容易使用，因為不必關心如何選取主自由度或振型；·使用完整矩陣，因此不涉及質量矩陣的近似；·允許有非對稱矩陣，這種矩陣在聲學或軸承問題中很典型；有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)100有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----完全法優(yōu)點：·用單一處理過程計算出所有的位移和應力?！ぴ试S定義各種類型的載荷：節(jié)點力、外加的（非零）位移、單元載荷（壓力和溫度）?！ぴ试S在實體模型上定義載荷。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)101有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----完全法缺點：·預應力選項不可用。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析缺102有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----縮減法縮減法通過采用主自由度和縮減矩陣來壓縮問題的規(guī)模。主自由度處的位移被計算出來后，解可以被擴展到初始的完整DOF集上（參見“模態(tài)分析”中的“矩陣縮減技術”部分關于縮減技術的細節(jié)）。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析103有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----縮減法優(yōu)點：·可以考慮預應力效果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)104有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----縮減法缺點：·初始解只計算出主自由度處的位移。要得到完整的位移、應力和力的解則需執(zhí)行擴展過程（擴展過程在某些分析應用中是可選操作）；·不能施加單元載荷（壓力、溫度等等）·所有載荷必須施加在用戶定義的主自由度上（限制了采用實體模型上所加載荷）。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析缺105有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----模態(tài)疊加法模態(tài)疊加法通過對模態(tài)分析得到的振型（特征向量）乘上因子并求和來計算出結構的響應。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析106有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----模態(tài)疊加法優(yōu)點：·對于許多問題，此法比Reduced或完全法更快且開銷?。弧つB(tài)分析中施加的載荷可以通過LVSCALE命令用于諧響應分析中；·可以使解按結構的固有頻率聚集，便可得到更平滑、更精確的響應曲線圖；有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)107有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----模態(tài)疊加法優(yōu)點：·可以包含預應力效果；·允許考慮振型阻尼（阻尼系數(shù)為頻率的函數(shù)）。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析優(yōu)108有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法----模態(tài)疊加法缺點：·不能施加非零位移；·在模態(tài)分析中使用PowerDynamics法時，初始條件中不能有預加的載荷。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析缺109有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析三種求解方法共同的局限性：·所有載荷必須隨時間按正弦規(guī)律變化；·所有載荷必須有相同的頻率；·不允許有非線性特性；·不計算瞬態(tài)效應。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析共110有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析

完全法諧響應分析過程由三個主要步驟組成：1.建模；2.加載并求解；3.觀察結果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析111有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----建模

建模階段需要指定文件名和標題，然后進入前處理器PREP7定義單元類型、單元實常數(shù)、材料特性以及幾何模型。該過程與其它分析基本相同，但必須注意下面兩個要點：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析112有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----建模

·在諧響應分析中，只有線性行為是有效的。如果有非線性單元，它們將按線性單元處理。例如，如果分析中包含接觸單元，則它們的剛度取初始狀態(tài)值并在計算過程中不再發(fā)生變化。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析113有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----建模

·必須指定楊氏模量EX（或某種形式的剛度）和密度DENS（或某種形式的質量）。材料特性可以是線性的、各向同性的或各向異性的、恒溫的或和溫度相關的。非線性材料特將被忽略。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析114有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

該過程將指定分析類型及其相關選項、定義模型載荷以及指定載荷步選項，然后開始有限元求解。

注意:峰值響應發(fā)生在力的頻率和結構的固有頻率相等時。在得到諧響應分析解之前，應該首先做一下模態(tài)分析，以確定結構的固有頻率。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析115有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：1進入ANSYS求解器命令：/SOLUGUI路徑：MainMenu>Solution

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步116有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：2定義分析類型和分析選項ANSYS提供下表所示的用于諧響應分析的選項：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步117有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：2定義分析類型和分析選項ANSYS提供下表所示的用于諧響應分析的選項：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步118有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：2定義分析類型和分析選項·選項：

SolutionListingFormat[HROUT]

此選項確定在輸出文件Jobname.Out中諧響應分析的位移解如何列出?？蛇x的方式有“realandimaginary（實部與虛部）”（缺?。┬问胶汀癮mplitudesandphaseangles（幅值與相位角）”形式。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步119有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：2定義分析類型和分析選項·選項：

MassMatrixFormulation[LUMPM]

此選項用于指定是采用缺省的分布質量矩陣（取決于單元類型）還是集中質量矩陣。建議在大多數(shù)應用中采用缺省的分布質量矩陣。但對于某些包含“薄膜”結構的問題，集中質量近似矩陣經(jīng)常能產(chǎn)生較好的結果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步120有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.1諧響應分析的載荷描述方式根據(jù)定義，諧響應分析假定所施加的所有載荷隨時間按簡諧（正弦）規(guī)律變化。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步121有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.1諧響應分析的載荷描述方式指定一個完整的簡諧載荷需要輸入三條信息：Amplitude（幅值）、phaseangle（相位角）和forcingfrequencyrange（強迫頻率范圍）。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步122有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.2諧響應分析的載荷類型

除慣性載荷外，可以在實體模型（由關鍵點，線，面組成）或有限元模型（由節(jié)點和單元組成）上定義載荷;可施加的載荷見表2。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步123有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.3

利用命令施加載荷

表3有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步124有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：3在模型上施加載荷3.4

載荷列表

要列出現(xiàn)有載荷，可用如下GUI途徑：GUI：UtilityMenu>List>Loads>Loadtype有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步125有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：4指定載荷步選項

表4有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步126有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：將數(shù)據(jù)庫保存到一個命名的備份文件中。命令：SAVEGUI：UtilityMenu>File>Saveas有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步127有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：開始求解

命令：SOLVEGUI：MainMenu>Solution>-Solve-CurrentLs有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步128有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：7重復執(zhí)行加載求解得到其他載荷步

重復以上過程，計算其他載荷和頻率范圍（即另外的載荷步）的結果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步129有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：8離開SOLUTION命令：FINISHGUI：關閉Solution菜單。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步130有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：9觀察結果諧響應分析的結果被保存到結構分析結果文件Jobname.RST中。文件中包含下述數(shù)據(jù)：1.基本數(shù)據(jù)·節(jié)點位移（UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ）有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步131有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析完全法諧響應分析----加載并求解

步驟：9觀察結果2.派生數(shù)據(jù)·節(jié)點和單元應力·節(jié)點和單元應變·單元力·節(jié)點反作用力，等等。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步132有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

縮減法的分析過程由五個主要步驟組成：1.建模；2.加載并求得縮減解；3.觀察縮減解結果；4.擴展解（擴展過程）；5.觀察已擴展的解結果。在這些步驟中，第1步的工作與完全法的相同。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析133有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

縮減法的分析過程由五個主要步驟組成：1.建模；2.加載并求得縮減解；3.觀察縮減解結果；4.擴展解（擴展過程）；5.觀察已擴展的解結果。在這些步驟中，第1步的工作與完全法的相同。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析134有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；縮減解是指在主DOF處計算出的自由度解。得到縮減解需做的工作如下：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2135有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.1進入ANSYS求解器。命令：/SOLUGUI：MainMenu>Solution：

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2136有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.2指定分析類型和分析選項?！みx擇Reduced求解方法·可以包括預應力效應[PSTRES]。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2137有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.3定義主自由度主自由度是表征結構動力學特性的基本自由度或動力學自由度。在縮減法諧響應動力學分析中，要求在施加了力或非零位移的位置處也要設置主自由度。在“模態(tài)分析”的“矩陣縮減技術”部分已經(jīng)指出了選擇主自由度應遵循的準則。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2138有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.4在模型上加載

要加的簡諧載荷和在完全法中所述的一樣，但有以下限制：·只可加位移和力。不可施加單元載荷如壓力、溫度和加速度。·力和非零位移只能施加在主自由度上。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2139有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.5指定載荷步選項

和完全法中所述的一樣。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2140有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.6保存數(shù)據(jù)庫的備份。命令：SAVEGUI：UtilityMenu>File>Saveas有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2141有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.7開始求解。命令：SOLVEGUI：MainMenu>Solution>-Solve-CurrentlLS如有其他載荷和頻率范圍（即其他載荷步），重復第2.4步到第2.7步。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2142有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析縮減法諧響應分析

2.加載并求得縮減解；2.8離開SOLUTION求解器命令：FINISHGUI：關閉Solution菜單。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析2143有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

模態(tài)疊加法的分析過程由五個主要步驟組成：1.建模；2.獲取模態(tài)分析解；3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；4.擴展模態(tài)疊加解；5.觀察結果。第1，2步的工作分別與完全法、模態(tài)分析相同。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析144有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；在這一步中，程序將根據(jù)模態(tài)分析所得到的振型來計算諧響應。振型文件（Jobname.MODE）必須存在且有效，在數(shù)據(jù)庫中必須包含與模態(tài)分析相同的模型。

有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步145有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.1進入SOLUTION。命令：/SOLUGUI：MainMenu>Solution

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有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步146有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.2指定分析類型及分析選項。操作過程與完全法描述的基本相同，差別如下：有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步147有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；·選模態(tài)疊加法[HROPT]；·指定求解的模態(tài)數(shù)[HROPT]。此數(shù)將決定諧響應分析解的精度。一般地，指定的模態(tài)數(shù)應當覆蓋簡諧載荷頻率范圍的百分之五十以上；有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步148有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；·可以將解按結構的固有頻率進行聚集[HROUT]，以得到更光滑、更精確的響應曲線；·可以選擇在各頻率處輸出一個包含了各階模態(tài)對總響應的貢獻的表格[HROUT]。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步149有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.2指定分析類型及分析選項。操作過程與完全法描述的基本相同，差別如下：有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步150有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.3在模型上施加載荷。除下列限制外，諧響應分析中的載荷與完全法中所述的載荷相似。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步151有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.3在模型上施加載荷。·只可施加力、加速度和模態(tài)分析中生成的載荷向量?？捎肔VSCALE命令來施加在模態(tài)分析中生成的載荷向量；·如果采用的是由縮減法模態(tài)分析得到的振型，力只能加在主自由度上。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步152有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.4指定載荷步選項除了可以指定振型阻尼[MDAMP]外，這一步和縮減法中相應步驟基本一樣。

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步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.5保存數(shù)據(jù)庫備份。命令：SAVEGUI：UtilityMenu>File>Saveas有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步154有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.6開始求解。命令：SOLVEGUI：MainMenu>Solution>-Solve-CurrentLS如有其他載荷和頻率范圍（即其他載荷步），重復第3.3步至第3.6步。

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步驟：3.獲取模態(tài)疊加法諧響應分析解；3.7離開SOLUTION命令：FINISHGUI：關閉Solution菜單有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步156有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：4.擴展模態(tài)疊加解擴展過程的步驟和在縮減法中描述的相同。在采用Reduced特征值提取法時需要模態(tài)分析中生成的Jobname.TRI文件。擴展過程的輸出包括結構分析結果文件Jobname.RST，其中包含經(jīng)過擴展的結果。有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析步157有限元法分析的基本理論與方法★有限元案例分析—諧響應分析模態(tài)疊加法諧響應分析

步驟：5.觀察結果結果由在每個求解所用強制頻率處的簡諧變化的位移，應力和反作用力組成?？梢杂?/p>