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基础知识:谱分析清单

2年前浏览1544

来源:CAE技术联盟(ID:caejslm)1

1什么是谱分析?

用于计算结构对多频信息瞬态激励的响应,这些激励可能来源于地震、飞行噪音、飞行过程、导弹发射等。频谱是载荷时间历程在频率域上的表示法,在模态分析之后进行谱分析。计算结构在给定的每个自然频率频谱下的最大响应,这个最大响应是响应系数与振型的乘积。这些最大响应组合在一起就给出了结构的总体响应。

谱分析的一种代替方法就是进行瞬态分析,瞬态分析很难应用于例如地震等随时间无规律变化载荷的分析。在瞬态分析中,为了捕捉载荷,时间步长必须取得很小,因而费时且昂贵,通常需要花费更多的时间,特别是在要考虑许多零件和载荷条件的情况下,但结果更加准确。谱分析能够快速的找到最大的响应,但忽略了部分信息(相位)。

2谱分析的应用

  • 核电厂(建筑物与装置);

  • 航空电子设备(飞行器、导弹);

  • 航天飞机零件;

  • 飞行器部件;

  • 任何受到地震或其他不稳定载荷的结构或部件;

  • 建筑物框架及桥梁。

3什么是频谱?

频谱用来描述一个理想化系统激励响应的曲线,此响应可以是加速度、速度、位移和力。

例如:考虑安装于振动台上的四个单自由度弹簧质量系统,它们的频率分别是1234,而且1<2<3<4

4谱分析的步骤

  • 建模;

  • 获得模态解;

  • 转换成谱分析类型;

  • 定义响应谱;

  • 求解和察看结果。

5谱分析和瞬态分析的区别

  • 瞬态分析很难应用于地震等随时间无规律变化载荷的分析;

  • 在瞬态分析中,为了捕捉载荷,时间步长必须取得很小,因而费时且昂贵。然而,瞬态分析更加精确;

  • 在谱分析中,关键是快速获得最大响应,一些信息也会丢失(如相位角等)。

6响应谱计算设置需注意问

  • 目前程序支持的响应谱类型:位移谱,速度谱,加速度谱;

  • 响应谱激励必须施加到有自由度约束的地方;

  • 因为响应谱是基于模态的计算结果进行计算的,因此在进行响应谱计算之前,需要进行模态计算;

  • 如果用户对结构的应力和应变感兴趣,则需要在进行模态计算时设置输出应力和应变;

  • 响应谱最后的计算结果为结构的最大响应值。

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首次发布时间:2021-09-13
最近编辑:2年前
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未登录
1条评论
霍培栋
签名征集中
2年前
你好,如果模型的振动不是简谐振动,比如分析一个被限位压缩的弹簧振子的振动情况,谱分析还适用吗?
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