(完整word版)随机振动分析报告

Alex-dreamer制作PSD：（可以相互传阅学习，但是鄙视那些拿着别人成果随意买卖！PSD随机振动应用领域很广，比如雷达天线，飞机，桥梁，天平，地面，等等行业。虽然现在对这方面公开资料很少，但是我相信以后会越来越多，发展的越来越成熟。学术的浪潮总体是向前的，不会因为几个大牛保密自己的成果就会阻止我们对PSD研究，因此结合我的经验和爱好，我研究了一下两种PSD加载分析。我标价的原则是含金量大小和花费我的时间以及我的经验值，如果你觉得值，就买；不值就不要下了。因为我始终认为：士为知己者死，女为悦己者容。算是互相尊重。如果你得到这份资料，那就祝你好运！Goodluck!-Alex-dreamer（南理工）一：目的：根据abaqus爱好者提出的PSD随机振动分析，提出功率谱如何定义及如何加载？如果功率谱是加速度的平方，如何加载？如果在输入点施加载荷功率谱如何定义？本文将给出详细的分析过程。二：随机振动基本概念随机振动的输入量和输出量都是概率统计值，因此存在不确定性。输入量为PSD（功率谱密度）曲线，分为加速度、速度、位移或者力的PSD曲线；最常见的是加速度PSD，常用语BASEMOTION基础约束加载。随机振动的响应符合正态分布，PSD实际上是随机变量的能量分布，也就是在不同频率上的方差值，反映不同频率处的振动能量，PSD曲线所围成的面积是随机变量总响应的方差值；RMS为随机变量的标准方差，将PSD曲线包络面积开平方即为RMS。随机振动输出的位移、应力、应变等值都是对应不同频率的方差值（即PSD值），量纲为xA2，当然也可以输出这些变量的均方根值（即RMS值）；abaqus6.10以上版本可以直接在场变量里面输出设置。见下文。如果是单个激励源，定义为非相关性分析，如是多个激励源，则需要定义相关性参数。因此出现type=uncorrelated参数。因此出现type=uncorrelated。三：模型简介：1）该模型很简单，是hypermesh中一个双孔模型。2）网格划分在hypermesh中完成，保证了雅克比＞0.7以及网格其它质量的要求。网格与几何具有较高的吻合度。3）方案1（对应connect模型）：在上方两个孔采用全约束方式，且加载的功率谱PSD密度是加速度功率谱，也就是说基于BASE基础约束，进行随机振动PSD分析。结果分析底部孔处某节点的结果响应。4）方案（对应connect模型）在底部圆孔施加载荷force类型的功率谱PSD，与前者不同的是，这个不是基础施加PSD,而上某输入位置施加PSD。

5)重点和难点见一下详细介绍。四：建模和导入在此略去。导入模型;分析布定义以及设置第一步先进行频率提取分析，这里提取前20阶模态。米用lanczos法。第二步进行随机振动分析布设置，低频5Hz开始，高频2000Hz截至。Damping设置：开始模态阶数：1,结束模态阶数20,阻尼0.001。Fig2分析布设置Nnme:freqType:FrequencyBasicOtherDescription;|Nigcom:;OffEigensolvec於Lanczos广SubspaceCAMSNumbernFeigenvalueerequested:rAllinfrequencyrange'■*Value:[20厂Frequencyshift(cydte^time)**2:|FMinimumfrequencyofint亡rest(cyde^time):;厂Maximumfrequencyofinterest[cycl&s/time]:|PIhitluds已匚口UEtic-^tructuralcoupling'//hereappli匚日himBlacksize:席Default广Value:fMaximumnumberoFblackLanczos?teps:雷DefaultValue:|厂UseSIM-basedlineardynarnicsprocedures厂includeresidualmodesIOKICancel|Fig3模态分析设置Fig4随机振动参数设置Fig5随机振动参数设置结果输出设置我们关心均方根应力输出，那么输出变量是勾选RS即可。其他变量输出读者自己选择。历史变量输出。假如我们关心底部某节点的输出。■EditFieldOutputRequestName:F-0utput-2rardomProcedure:RandomresponseDoinairi：|WhoismodelFrequency:|Everynincrem&nts三|ri：flOutputVariables(•Se-lectfromlistbelow「Presel&cteddefaults厂All「Editvariabl&s|i\AR^LE^RSFS,U,URFVFVRFVSf▼PStresses—破SrStresscompcnentsandinvariants厂MISESMAX,MaxiiTiUTMisesequivalentstress厂TSHRrTranaverseshearstress(forthickshells;厂CTSHR,Transverseshearstressinstackedcontiniiumshe厂ALPHArKinematichardeningshifttensor厂TF1A扎弓t「已日st「旧工旧lityl硬Rootm总arigqu目r总cifgtrmwE总呂J疋VSrStressinthEelastic-viscousnetviiork厂P£rStressintheelastic-plasticnetvj'&rk厂SSAVG,Averageshellsectionstressk厂Strains卜PDisplacement/Velacity/Acceleration卜厂Forces/Reactions厂OutputforrebarOutputatshell,.beanirandlayeredsectionpoints:f*Usedefaults「Specify:|VIncludelocalcoordiriBiiEdirectionsv(fhenavailableCancelIFig6均方根输出设置Name:H-Output-1Step:randomProcedure:RandomresponseDomain:|set二]:foiitputFrequency:[Everynincrementsn:1OutputVarisbles笳Selectfromlistbelow(r厂Preselecteddefaults「All厂Editvariables|A1~A2,A3FARFARl,AR2FAR3FirJV3FMISES,PRESSfRA1fRAZfRA3fKAKIfRAR2F厂Stresses卜厂Strains卜時Displacement/Velocity/Acceleration卜厂Forces/Reactions卜厂Contact卜厂Connector►厂Energy卜厂Failure/Fracture►厂ThermalLOutputforrebarOutputatshell,,beam,,andlayeredsectionpaints:Usedefaults「Specify:|厂Includesensorv<hen目v目il日hitVUseglobaldirectionsforvector-valuedoutput□KCancel□KFig7历史输出设置边界条件设置对基础点进行约束，也就是我们施加PSD的位置。

Note:Thedisplacementvaluev^illbemaintainedinsubsequentsteps.■EditBoundaryConditionNote:Thedisplacementvaluev^illbemaintainedinsubsequentsteps.■EditBoundaryConditionName:BC-fixType:Displacement/RotationOKICancelFig8历史输出设置6）如何编辑关键字？Model-EditKeywords---Trandom_force-m*Elastic207000.,0.3*PSD-DEFINITION,NAME=PSD,TYPE=BASE,G=9.81e30.04,0.0,100.04,0.0,1490.065,0.0,1500.065,0.0,3490.094,0.0,350.13,0.0,7000.094,0.0,699.13,0.0,7000.094,0.0,699****BOUNDARYCONDITIONS***ModalDamping1,20,0.001「*BASEM0TI0N,D0F=2,LOADcase=l'*correlation,psd=psd,type=uncorrelated丿****OUTPUTREQUESTS******FIELDOUTPUT:F-Output-2****FIELDOUTPUT:F-Output-2***Output,field*NodeOutputA,AR,U,UR,V,VRr；*ElementOutput,directions=YES、LE,RS,S,VS」****HISTORYOUTPUT:H-Output-1***Output,history*NodeOutput,nset=outputA1,A2,A3,AR,AR1,AR2,AR3,RA1RA2,RA3,RAR1,RAR2,RAR3,RU1,RU2,RU3RUR1,RUR2,RUR3,RV1,RV2,RV3,RVR1,RVR2RVR3,U1,U2,U3,UR,UR1,UR2,UR3V1,V2,V3,VR,VR1,VR2,VR3*EndStep6）结果分析

srS1Isni(;r(fracdon=-1.0)[Avq:75%)R46963e07•h3S3t-O7-.580"r：-074-h"211/+4U42e0/—1062^-074：：汩加11/4290le0/-?3?ln-074I3211/41lule0/+5803e-Q8ODD:conncct.ocbN.biiqui/GtniTtldrd6101SatDec22:r^jrirlmnJic.i^thtiI?():Iii-：c.ijfini.y-?■：："：)().PrimaryVar:STSilODD:conncct.ocbN.biiqui/GtniTtldrd6101SatDec22:r^jrirlmnJic.i^thtiI?():Iii-：c.ijfini.y-?■：："：)().PrimaryVar:STSilDel-ormc匚Var:LDctormaticnScaleFactor:41.0DDc0917:34:47GMT-08:002012Fig9应力输出KSrRSZ2UhJFq(frartinn=-1.(])(Avg;75%)II,G40nOlI9.617e02I8.746e02+7.e?4e-02+/.C'U2e-02■Pi,.'册TQI4.3R6n02I3.514e02I2.642e02+1.770e-02十8.9y2e-03+2^2*04ODB;CQnnect.cdbAbaqus/Sardu.lU-1SatDec22UNl-Uy：UU2U12Step;random丄nureirient2U;Ii^equencY-2uUU.Prirritir^'Vcir:R.S,RS22DeformedVar;UDeformationScale丨日匚tor;H-l.C'UUe-oyFig10均方根应力输出

+L.289et04+I.L8?f'I04+L.289et04+I.L8?f'I04+L.074eI044-9.670eI034-8.595eI034-7.52LeI03+6.44tSf^I03+5.372eI034-4.298eI034-3.223eI03+7.L4Qf'I03+L.074eI03+iooIncrement20:1~「电口uency=2000.PrimalyVrir:%2DrJorrrmclV<ir:UDrJorrndlioriSc/rik1F^icltir:4~1一00"ZFig11加速度响应输出UL.E^I...I..-iiin■■i..LL|:L.|暑肄馳N&ETOLTTPUTFig12输出点加速度响应输出M.E西FREQHhokMidei□.io.MudsNuTtierFig13模态阶数与频率关系输出方案二：这次采用指定点输入激励PSD,来研究模型响应。原节点处固定方式不变，关键字有一定差异，详见下文。Tip：我这里输入定义了节点集，因此引入INPUT命名。1）分析布同上；输出点我变了，读者可以随意定义。2）边界条件同上；3）关键字编辑（对应connect-force模型）：*Elastic207000.,0.3^*PSD-DEFINITION,NAME=PSD,TYPE=FORCE1.04,0.0,101.04,0.0,1491.065,0.0,1501.065,0.0,3491.094,0.0,3501.094,0.0,699丄13,0.0,700****BOUNDARYCONDITIONS***ModalDamping1.20.0.001psd=psd,type=uncorrelated1,1.*CL0AD,LOADCASE=1INPUT,2,1INPUT,2,1****OUTPUTREQUESTS****结果分析:UfU2—-+5706e-14-+5.231e-14冃+4.755e-