第一十三章 谐响应分析

13.5.10  载荷定义

    1）施加简谐载荷 ，GUI方式为Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Force/ Moment > On Nodes，选择质量点，设置力的方向为F_x，实部为100N，如图13-16所示。

    2）同理，对质量点施加简谐载荷 ，设置力的方向为F_z，实部为0，虚部为100N，如图13-17所示。

    说明：F_z落后F_x90°的相位角，对于F_z，可按图13-17设置载荷。

图13-16  施加简谐力

图13-17  施加简谐力

13.5.11  求解并查看结果

    执行求解命令：

    /SOLU

    SOLVE

    或者采用GUI方式提交求解：

    Main Menu > Solution > Solve > Current LS

    1）进入时间历程后处理器POST26，利用Variable Viewer定义并绘制工作台台面中点的位移-频率曲线，以确定临界频率，即振幅最大时对应的频率，如图13-18所示。

    由图13-18可知，工作台台面中点在1Hz频率处产生了X方向的谐振（幅值为0.148565m），对比模态分析（图13-9）可知，简谐激励力F_x激发了工作台的第一阶模态振动。同样，工作台台面中点在频率10Hz附近产生了Z方向的谐振，但幅值非常小，对比模态分析（图13-12）可知，简谐激励力F_z激发了工作台的第四阶模态振动，由于模态频率较高（9.7933Hz），所以振幅很小。此外，F_x和F_z无法激发工作台的第二阶、第三阶模态，这可以从模态振型（见图13-10和图13-11）得到解释。

图13-18  工作台台面中点位移-频率曲线

2）进入普通后处理器POST1，列出结果汇总表，如图13-19所示。

图13-19  结果汇总表

    由汇总表可知，LOADSTEP1，SUBSTEP2为1Hz的结果，又分为SET3和SET4，分别代表实部和虚部结果，如图13-20和图13-21所示。

图13-20  激励力频率为1Hz时的位移响应（实部）

图13-21  激励力频率为1Hz时的位移响应（虚部）

    3）使用命令HRCPLX, 1, 2, 360读入结构响应幅值（实部与虚部的矢量和），如图13-22所示。

    由图13-20~图13-22可知，工作台台面产生了X方向的平移，幅值（0.148586m）正好是实部极值（0.026446m）和虚部极值（0.146214m）的矢量和，也非常接近图13-18中的极值（0.148565m）。这说明POST26可得到模型中指定点处的真实结果。

图13-22  激励力频率为1Hz时的位移响应（幅值）