谐响应分析实例 ——“工作台-电动机”系统谐响应分析.docx

谐响应分析实例——“工作台-电动机”系统谐响应分析
如图4所示一个“工作台-电动机”系统，当电机工作时由于转子偏心引起电机发生简谐振动，这时电机的旋转偏心载荷是一个简谐激励，计算系统在该激励下结构的响应。要求计算频率间隔为10/10=1HZ的所有解以得到满意的响应曲线，并用POST26绘制幅值对频率的关系曲线。已知条件如下：
电机质量：m=100Kg
简谐激励为：Fx=100NFz=100N，与Fx落后90度相位角
频率范围为：0~10HZ
所有的材料均为A3钢，其特性：
杨氏模量=2e11泊松比=0.3密度=7.8e3
工作台面板：厚度=0.02
工作台四条腿的梁几何特性：
截面面积=2e-4惯性矩=2e-8宽度=0.01高度=0.02

图4质量块-梁-板结构及载荷示意图
GUI方式分析过程
第1步：设置分析标题
选取菜单途径UtilityMenu>File>ChangeTitle。输入“HarmonicResponseofthestructure”，然后单击OK。
第2步：定义分析参数
1、选取菜单途径UtilityMenu>Paramenters>ScalarParameters，弹出ScalarParameters窗口，在Selection输入行输入：width=1，单击Accept。
2、依次在Selection输入行输入：length=2、high=-1和mass_hig=0.1，每次单击Accept。
3、单击Close，关闭ScalarParameters窗口。
第3步：定义单元类型（省略）
第4步：定义单元实常数（省略）
第5步：定义材料特性（省略）
第6步：建立有限元分析模型（省略）
第7步：模态分析
1、选取菜单途径MainMenu>Solution>-AnalysisType-NewAnalysis，弹出NewAnalysis对话框。
2、选择Modal，然后单击OK。
3、选取菜单途径MainMenu>Solution>AnalysisOptions，弹出ModalAnalysis对话框。
4、选中BlockLanczos模态提取法；在No.ofmodestoextract处输入10(模态提取数目)；在Expandmodeshapes点击为Yes，在No.ofmodestoexpand处输入10；点击Calculateelemresults为Yes。
5、单击OK，弹出BlockLanczosAnalysis对话框。接受缺省值，单击OK。
6、选取菜单途径MainMenu>Solution>-Loads-Apply>-Structural-Displacement>OnNodes。弹出拾取（Pick）窗口，在有限元模型上点取节点232、242、252和262，单击OK，弹出ApplyU,ROTonNodes对话框。
7、在DOFStobeconstrained滚动框中，选种“AllDOF”(单击一次使其高亮度显示，确保其它选项未被高亮度显示）。单击OK。
8、选取菜单途径UtilityMenu>Select>Everything。
9、选取菜单途径MainMenu>Solution>-Solve-CurrentLS。弹出SolveCurrentLoadStep对话框，同时弹出/STATCommand窗口。
10、仔细阅读/STATCommand窗口中的信息，然后单击Close关闭/STATCommand窗口。
11、单击SolveCurrentLoadStep对话框中的OK，开始求解计算。
12、当求解结束时，弹出“Solutionisdone！”对话框，关闭之。
第8步：谐响应分析
1、选取菜单途径MainMenu>Solution>-AnalysisType-NewAnalysis。弹出NewAnalysis对话框。
2、单击选种“Harmonic”，单击OK。
3、选取菜单途径MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>Freq&Substeps。
4、在harmanicfrequencyrange处输入0和10，在numberofsubsteps处输入10。单击OK。
5、选取菜单途径MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>Damping，弹出DampingSpecifications窗口。
6、在Massmatrixmultiplier处输入5。单击OK。
7、选取菜单途径MainMenu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Force/Moment>OnNodes。弹出ApplyF/MonNodes拾取窗口。
8、在图形窗口中拾取节点500，单击OK。弹出Ap