谐波响应研究

正则模态分析和谐波频率响应分析提供了互补的信息集。

当正则模态研究找到模型自然共振的频率时，在应用外力之前，可以使用谐波响应研究来找出施加载荷时发生多少位移会使模型在其中一个模态频率范围内振动。

如果研究文档中先前的正则模态研究的频率结果可用，则在定义选项: 谐波频率分析对话框中的研究选项时可以自动选择频率。使用正则模态研究的已知结果可为谐波响应研究创建一个更精确的频率表。要访问这些结果，使用上述对话框的模态结果频率区段 (1) 的选项。通过使用显示模态按钮打开从模态结果生成频率表对话框，可选择正则模态的子集。

在从模态结果生成频率表对话框中，选择想要调查的模态研究的相应频率范围，或选择从低到高的范围。

请注意，在运行正则模态研究时，除非更改创建研究对话框中的模态数设置，否则，默认情况下研究针对研究几何体中的四个频率模态进行求解。打开从模态结果生成频率表时，列出并选择所有四种模态。如果从表中选择三个模态作为谐波响应研究的基础，则将在谐振频率响应分析结果集内创建三个正则模态。

使用选项: 谐波频率分析对话框中的解算频率区段 (2)，可根据设计指定受关注解算频率的范围。无论有没有来自正则模态研究的频率，都可以使用这些选项。

当模态频率结果不存在时，可以指定要在研究中包含的开始频率和结束频率，以及要计算结果的频率增量。

但是，如果使用正则模态研究作为谐波响应研究选择频率的源，则还可以使用本区段中的选项将结果限制为固有频率的子集，或将更多频率添加到解算方案。谐波响应分析的目标是找出在施加足够幅值的载荷时在共振频率范围内发生多少位移和旋转，才能使模型在这些频率下振动。

创建谐波频率响应研究时，还需要考虑结构阻尼。结构阻尼主要是运动引起的摩擦，从而消散能量。在动态分析中，可以在已知的临界振动频率下应用结构阻尼，以确认在这些频率下共振引起的位移不会导致您的设计断裂。

可在选项: 谐波频率分析对话框的频率响应区段 (3) 定义结构阻尼。默认使用结构阻尼系数选项，它将在每个频率上应用一个常数比；或者可以通过定义频率 vs. 结构阻尼函数来定义和应用频变阻尼，如下所述。

1. 在选项: 谐波频率分析对话框的频率响应部分，选择模态阻尼表选项，然后单击新建。

2. 在新建函数对话框中，输入 X 轴的频率 (Hz) 值和 Y 轴的结构阻尼值。这些都基于设计中的已知值。

   • 在频率 (Hz) 列中输入的值应基于受关注频率。

   • 在结构阻尼列中输入的值应基于您希望在每个频率应用的不同摩擦量，并在临界频率具有较高的阻尼值。

     

3. 保存并关闭新建函数对话框。

4. 在选项: 谐波频率分析对话框中，将函数应用于研究。从模态阻尼表列表中选择新创建的函数 1。

振荡载荷在本质上是正弦曲线载荷。在最简单的工况下，此载荷被定义为在特定频率下具有振幅。稳态振荡响应与载荷发生在相同的频率下。然而，与固有频率之一相符的动态载荷频率会引起大位移和应力。

要对谐波响应研究中的动态、频变载荷进行仿真，可使用函数命令定义频率与系数加载函数，然后使用力载荷命令或位移载荷命令在研究中引用此函数。

以下函数将在给定频率范围内以定义的增量逐渐提高频率。如果没有从先前的分析中提取正则模态，这是创建用于激励结构的频率表的一种方法。该方法的缺点是它通常会给出大量要查看的数据点，并且不会将结果集中在响应最大的固有模态周围。

谐波频率响应分析的结果在生成的加速度分量图、位移分量图、约束力图和应变分量图中报告。还可以图示节点分析结果。