强迫运动法 | 解决固支基础条件不能求解位移/加速度传递率的问题

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问题描述：强迫运动是指振动系统在外来周期性力的持续作用下所发生的振动，这个“外来的周期性力”叫驱动力（或强迫力）。但强迫激励一般都是施加在基础上的，比如下图弹簧质量系统，底部基础为固支条件，正常来说固支基础就不能施加位移激励或者加速度激励，那么这种情况下仿真只能求出该弹簧质量系统的力传递率。ANSYS中可以通过命令MODCONT,,ON对模态分析中运用强制运动法进行设置，以实现在固支基础上施加位移/加速度激励。

图1：仿真分析中固支基础无法获得位移/加速度传递率

这种方法只试用于模态叠加瞬时分析、谐响应分析中施加基础激励。具体的用法已经在命令流注释中进行了详细说明。以如下计算模型为例子具体说明。

计算模型：四边夹持边界条件的各向同性方形弹性板，如下图1所示.

图2：计算模型

计算结果：中间节点响应谱

计算命令流：

FINISH/CLEAR/OUT,EMM_SUMMARY,OUT  !将输出信息保存到.out文件/TITLE, ENFORCED MOTION METHOD /UNIT,SI/FILNAME,HARMIC_EMM,1/PREP7                                                        ! ELEMENT TYPE    ! **************ET,1,SOLID185  KEYOPT,1,2,3! MATERIALS PROPERTIES! *********************MP,EX,1,210E9     MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,7850! GEOMETRY ! *********L=10E-2  !PLATE LENGTH W=10E-2 !PLATE WIDTH T=0.1E-2 !PLATE THICKNESS ! Acceleration inputNG = 1 ! Number of g'sG = 9.81 ! Gravity accelerationTOTG = NG*G! PLATE MODELING! ****************BLOCK,0,L,0,W,0,T! MESH CONTROL! *************LSEL,S,LOC,Z,0LSEL,A,LOC,Z,TLESIZE,ALL,,,60ALLSEL,ALLLSEL,S,LENGTH,,TLESIZE,ALL,,,4ALLSEL,ALL! MESHING! *******VSEL,ALLVATT,1,,1VMESH,ALLALLSEL,ALL! BC'S - CCCC! *****NSEL,S,LOC,X,0NSEL,A,LOC,X,LNSEL,A,LOC,Y,0NSEL,A,LOC,Y,WD,ALL,ALL,0CM,BASE_NODES,NODE ! BASE NODESALLSEL,ALL! MODE SUPERPOSITION HARMONIC ANALYSIS SOLUTION! **********************************************! MODAL ANALYSIS! ****************/SOLUANTYPE,2NMODE=10MODOPT,LANB,NMODE   !Block Lanczos 方法EQSLV,SPAR !采用稀疏矩阵求解器MXPAND,NMODE , , ,1 LUMPM,0 PSTRES,0MODCONT,,ON ! ACTIVATE ENFORCED MOTIONCMSEL,S,BASE_NODES,NODED,ALL,UZ,1      !  !这里定义强制运动标识1,注意里1只表示标识1，不表示位移大小ALLSEL,ALLSOLVE FINISH! HARMONIC ANALYSIS! ******************FREQ1=1      ! FIRST FREQUENCY IN RANGEFREQ2=10000      ! LAST FREQUENCY IN RANGEFREQSTEP=(FREQ2-FREQ1)*1  ! SUBSTEPS/SOLU ANTYPE,3 HROPT,MSUP, , ,0HROUT,ONDVAL,1,ACC,TOTG  ! 在标识1基础上施加加速度激励HARFRQ,FREQ1,FREQ2,NSUBST,FREQSTEP,  KBC,1     ALPHAD,0,   BETAD,0,DMPRAT,0.005SOLVE SAVEFINISH ! TIME HISTORY POST-PROCESSING! ****************************/POST26 file,,rfrqNSOL,2,5702,U,Z,                     !  NODE 5702 DISPLACEMENT/AXLAB,X,Frequency [Hz]  /AXLAB,Y,Absolute Response [m]  /GROPT,LOGX,OFF  /GROPT,LOGY,ON PLVAR,2