本文分析了ANSYS的諧響應和動力等實例。

　　諧響應分析

　　1.諧響應分析的定義：

　　諧響應分析是用于確定線性結構在承受隨時間按正弦(簡諧)規律變化的載荷時穩態響應的一種技術。分析的目的是計算結構在幾種頻率下的響應并得到一些響應值對頻率的曲線。該技術只計算結構的穩態受迫振動，不考慮結構發在激勵開始時的瞬態振動。諧響應分析使設計人員能預測結構的持續動力特性，從而使設計人員能夠驗證其設計是否能夠克服，疲勞，共振，及其他受迫振動應起的有害效果。

　　諧響應分析是一種線性分析，非線性特性被忽略。

　　2.諧響應分析的求解方法。

　　full(完全法)

　　reduced(縮減法)

　　mode superpos'n(模態疊加法)

　　full(完全法)允許定義各種類型的荷載;預應力選項不可用;

　　reduced(縮減法)可以考慮預應力;只能施加單元荷載(壓力，溫度等)

　　mode superpos'n(模態疊加法)通過對模態分析的道德振型(特征向量)乘以因子并求和來計算出結果的響應。

　　可以包含預應力，可以考慮振型阻尼，不能施加非零位移

　　諧響應分析的基本步驟：

　　完全法分析過程有3個主要步驟：建模，加載求解，結果后處理

　　1.建立模型

　　同樣非線性行為將被忽略

　　2.加載求解

　　*指定分析類型為：harmonic

　　*指定分析選項：包括solution method和dof printout format(解的輸出形式)及use lumped mass approx?(質量矩陣形成方式)

　　*在模型上加載：諧響應分析所加的載荷隨時間按正弦規律變化。指定一個完整的簡諧荷載需要輸入3條信息。幅值(amplitude)、相位角(phase angle)、強制頻率范圍(forcing frequency range)

　　注意：諧響應分析不能同時計算多個頻率的荷載作用，但可以分別計算，后疊加。

　　*諧響應分析荷載步選項

　　普通選項：number of substebs(諧響應節數目)，選擇加載方式 stepped or ramped

　　動力學選項：頻率范圍 frequence range ，阻尼(damping)

　　輸出控制選項：

　　*開始求解

　　3.觀察結果

　　縮減法諧響應分析步驟

　　1.建模

　　2.加載并得減縮解

　　3.觀察節縮解結果

　　4.擴展解

　　5.觀察擴展的解結果

　　與full法不同的是，要定義主自由度。

　　模態疊加法諧響應分析步驟

　　1.建模

　　2.獲取模態分析解

　　3.獲取模態疊加法諧響應分析解

　　4.擴展模態疊加解

　　5.觀察結果

　　有預應力作用結構的諧響應實例

　　有預應力的諧響應分析只能用縮減法和模態疊加法進行。若進行有預應力的縮減法諧應分析，首先要進行靜力學分析結算結構的預應力，在進行諧響應分析.

　　若進行模態疊加法諧響應應分析中包括預應力效果，應當先進行有預應力模態分析，在進行一般的模態疊加法諧響應分析。

　　問題描述

　　一個緊繃的吉他弦，在四分之一處用力f彈擊，要求計算弦的一階固有頻率，并驗證僅當彈擊力的頻率為弦的奇數階固有頻率時才會產生諧響應。彈擊力的頻率范圍0-2000hz,并求解頻率間隔為2000/8=250hz的所有解。

　　/prep7

　　et,1,link1

　　mp,ex,1,1.9e5

　　mp,prxy,1,0.3

　　mp,dens,1,7.92e-9

　　r,1,5.067e-2

　　n,1

　　n,31,710

　　fill,1,31,29,,,1,1,1

　　e,1,2

　　egen,30,1,1

　　d,1,all

　　d,2,uy,,,31

　　!下面進行靜力分析

　　/solution

　　antype,0

　　pstres,on

　　outpr,basic,1

　　solve

　　finish

　　!下面進行有預應力的模態分析

　　/solution

　　antype,2

　　modopt,lanb,6

　　pstres,1

　　ddele,2,uy,30

　　solve

　　finish

　　!下面進行模態疊加法諧響應分析

　　/solution

　　antype,3

　　hropt,msup,6

　　hrout,off,off,0

　　fdele,31,fx

　　f,8,fy,-1

　　harfrq,0,2000

　　nsubst,250

　　kbc,1

　　solve

　　finish

　　!結果后處理

　　/post1

　　set,list

　　set,first

　　plnsol,u,sum,1,1

　　finish