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报告提纲 报告提纲 一 Ansys谐响应分析简介二 谐响应分析算例三 总结 一 Ansys谐响应分析简介 火电 谐响应分析是用于确定线性结构在受正弦荷载作用时的稳态响应 目的是计算出结构在几种频率下的响应 并得到响应随频率变化的曲线 谐响应分析能预测结构的持续动力特性 从而验证设计能否成功地克服共振 疲劳 以及其他受迫振动引起的不良影响 谐响应分析用于设计 旋转设备 如压缩机 发动机 泵 涡轮机械等 的支座 固定装置和部件 受涡流 流体的漩涡运动 影响的结构 例如涡轮叶片 飞机机翼 桥和塔等 一 Ansys谐响应分析简介 求解简谐运动方程的三种方法 1 1 完整法为缺省方法 是最容易的方法 使用完整的系数矩阵 且允许非对称矩阵 预应力选项不可用 2 缩减法使用缩减矩阵 比完整法更快 主自由度处的位移计算出来后 解可以扩展到初始完整DOF集上可以考虑预应力效果 3 模态叠加法通过模态分析得到各振型乘以因子并求和来计算结构响应 可以考虑预应力效果 允许考虑阻尼 所有求解方法中最快的 三种方法共同局限性 3 所有载荷必须随时间按正弦变化 所有载荷必须有相同频率 不允许非线性特性 不计算瞬态效应 一 Ansys谐响应分析简介 Ansys模态分析的步骤 1 建模2 选择分析类型和选项3 施加谐波载荷并求解4 观看结果 二 谐响应分析算例 根据振动力学理论 2 系统固有频率为 1 理论计算 稳态受迫振动规律为 二 谐响应分析算例 频率比为 上式中 阻尼比 响应与激振力相位差 n时共振振幅 二 谐响应分析算例 2 Ansys谐响应分析计算 1 选择单元类型MainMenu Preprocessor ElementType Add Edit Delete 1 StructuralMass 3Dmass21 2 Combination Spring damper14 2 定义实常数MainMenu Preprocessor RealConstants Add Edit Delete REAL1 MASSX 1 REAL2 K 10000 CV1 63 3 建立弹簧 质量 阻尼振动系统模型1 创建节点MainMenu Preprocessor Modeling Create Nodes InActiveCS NODE1 0 0 0 NODE2 1 0 0 2 设置单元属性MainMenu Preprocessor Modeling Create Elements ElemAttributes TYPE 2COMBIN14 REAL 2 3 创建弹簧阻尼单元MainMenu Preprocessor Modeling Create Elements AutoNumbered ThruNodes 拾取1 2节点 二 谐响应分析算例 4 选择分析类型MainMenu Solution AnalysisType NewAnalysis Harmonic 谐响应 fullmethod 频率范围0 50HZ 子步50 4 设置单元属性MainMenu Preprocessor Modeling Create Elements ElemAttributes TYPE 1MASS21 REAL 1 5 创建质量单元MainMenu Preprocessor Modeling Create Elements AutoNumbered ThruNodes 拾取2节点 6 执行求解MainMenu Solution Solve CurrentLS 5 施加约束和载荷MainMenu Solution DefineLoads Apply Structural 约束1节点AllDOF 约束2节点UY UZ ROTX ROTY ROTZ 集中力作用在节点2 方向FX 力实部2000 二 谐响应分析算例 7 观察结果1 定义变量MainMenu TimeHistPostpro DefineVariables 添加NodalDOFresult 拾取节点2 选择TranslationUX 2 显示幅频曲线MainMenu TimeHistPostpro GraphVariables NVAR1 输入2 显示相频曲线MainMenu TimeHistPostpro Settings Graph 将PLCPLX改为Phaseangle 图2幅频曲线 图3相频曲线 二 谐响应分析算例 图4振幅 相位与频率列表 如列表多所示1 最大振幅出现在14HZ附近 与系统固有