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1、第5章,谱分析,第5章：谱分析,第一节：谱分析的定义及目的 第二节：基本概念和术语 第三节：如何进行响应谱分析 第四节：谱分析的指导方针 第五节：随即振动分析,谱分析 第一节：定义及目的,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 参见响应频谱 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 定义及目的（接上页）,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
2、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 瞬态分析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。 瞬态分析的结果更加准确。 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）。,谱分析 定义及目的（接上页）,加速度 vs. 时间,加速度频谱 (G vs. Hz),El Centro 地震 ( 1940 ),El Centro 地震中的某结构既能用瞬态分析也能用谱分析,谱分析 定义及目的（接上页）,在进行下列设计中要用到谱分析： 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
3、 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,谱分析 第二节：术语及概念,主题包括： 频谱的定义 响应谱如何用于计算结构对激励的响应： 参与系数 模态系数 模态组合,谱分析 术语及概念（接上页）,什么是频谱？ 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f1，f2，f3及f4，而且f1f2f3 File Read Input from.读取jobname.mcom文件 察看变形后的形状 应力和应变的图表显示,响应谱分析步骤 求解及察看结果命令（接上页）,/POST1 /INPUT
4、，mcom PLDISP， PLNSOL， FINISH,响应谱分析步骤,建模获得模态解转换成谱分析类型定义响应频谱求解及察看结果,第四节：谱分析的指导方针,模态分析的指导方针谱分析的指导方针,提供足够的模态以包含频谱的频率范围 例如，如果频谱范围从1到1000Hz，凭经验，模态要提取和扩展到1500Hz 推荐采用Block Lanczos提取法 如果存在大量的约束方程，宜采用Lagrange乘子法（精确） 如果材料依赖于阻尼率，就必须在模态分析中定义,谱分析的指导方针 模态分析的指导方针,注意在谱分析中系统不记录结果文件，而是将模态组合指令写入jobname.mcom文件中 大多数组合方法包
5、含平方运算，这会引起复合应力正负号的丢失，因此，从这些无正负号复合应力导出的等效应力和主应力并不保守，也不正确。 如果需要得到等效应力/应变和主应力/应变，应该在读入jobname.mcom文件前执行SUMTYPE,PRIN（ General Postprocessor Load Case Calc Options Stress Options ）命令。这会引起直接计算导出值时结果趋于保守。 谱分析中每一模态的有效质量之和是全部有效质量。 随着在谱分析中模态数量的增加，有效质量的每一部分应该接近结构的总质量 总的有效质量代表了在谱分析中是否包含足够的模态。,谱分析的指导方针 谱分析的指导方针,实例响应谱分析,在这个实例中，将确定工作台对于频谱激励的响应 详情请参看动力学实例补充资料,
