如何进行ANSYS谱分析
ANSYS Workbench 17·0有限元分析：第8章-响应谱分析
第8章响应谱分析响应谱分析（的最大响应。
响应谱分析广泛应用于建筑的地震响应、机载电子设备的冲击载荷响应等。
通过本章的学习，读者可掌握★ 了解谱分析。
8.1谱分析概述谱分析是一种将模态分析的结构与一个已知的谱联系起来计算模型的位移和应力的分析技术。
它主要应用于时间历程分析，以便确定结构对随机载荷或随时间变化载荷（如地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等）的动力响应情况，因此在进行谱分析之前必须要进行模态分析。
所谓谱，就是指谱值与频率的关系图，它表达了时间历程载荷的强度和频率。
谱分析有三种形式：响应谱分析方法、动力设计分析方法、功率谱密度方法。
响应谱分析方法又包括单点谱分析与多点谱分析两种类型。
在谱分析中只有线性行为才是有效的，任何非线性单元均作为线性处理。
如果含有接触单元，则其刚度始终是初始刚度。
进行谱分析时必须定义材料的弹性模量和密度，材料的任何非线性将被忽略，允许材料特性是线性、各向同性或各向异性、随温度变化或不随温度变化。
8.2 响应谱分析流程在ANSYS Workbench左侧工具箱中Analysis Systems下的Response Spectrum上按住鼠标左键拖动到项目管理区Modal的A6栏，即可创建响应谱分析项目，如图8-1所示。
当进入Mechanical后，单击选中分析树中的Analysis Settings即可进行分析参数的设置，如图8-2所示，在响应谱分析中不支持非线性特性。
第8章 响应谱分析图8-1 创建响应谱分析项目图8-2 响应谱分析参数设置在Mechanical 模块下，响应谱分析的步骤包括：对模型进行模态分析。
定义响应谱分析选项。
施加载荷和边界条件。
对问题进行求解。
进行结果评价和分析。
详细的设置参数在前面的章节中已经介绍过，这里不再赘述，如想深入了解相关内容，请参考前面的章节进行学习。
在响应谱分析中，加载位移约束时位移必须为0值，通常在模态分析结束后一般要查看模态分析的前几阶（一般为前六阶）固有频率和振型，然后再进行随机振动分析的设置（载荷及边界条件），响应谱分析中的载荷为加速度、速度及位移（方向激励谱），如图8-3所示。
ANSYS动力分析谱分析实例
A N S Y S动力分析-谱分析实例?? 谱分析实例- 工作台的响应谱分析说明：确定一个工作台在如下加速度谱作用下的位移和应力：操作指南：1. 清除数据库，读入文件table.inp 以创建模型的几何和网格。
2. 模态分析，求解15 个模态，注意选择计算单元结果。
查看前几个模态形状：3. 返回/Solution，选择新分析- 谱分析：设置求解选项，选择单点谱分析，使用所有15 个模态：设置常数阻尼比0.01。
设置激励为X 方向的加速度谱：定义加速度谱：首先定义频率表：然后定义各频率点的谱值(加速度值)：定义阻尼比为0.02，然后输入个频率点的加速度值：使用Show States 可以查看设置结果：选择模态组合方法：使用SRSS 方法进行模态叠加，输出类型为位移。
其中的有效门限值(significance threshold) 使得在模态组合时只包含主要的模态，模态的有效门限值是模态系数与最大模态系数的比值。
要在组合时包含所有模态，使用0 值作为门限值。
点击Solve -> Current LS 进行求解：进入POST1，首先读入 .mcom 文件(File -> Input File From ...)，执行模态组合，然后查看桌子的位移，注意它的组号为9999：显示工作台的Mises 应力：注意：–大多数组合方法包含平方运算，这会导致应力分量正负号的丢失。
因此，从这些无正负号的应力分量导出的等效应力和主应力是非保守和不正确的；–如果对等效应力/ 应变和主应力/ 应变感兴趣，应该在读入jobname.mcom 文件前执行SUMTYPE, PRIN ( General Postprocessor > Load Case > Calc Options > Stress Option …) 命令。
从而会直接计算导出值，得到更为保守的结果。
设置如下，选择Comb Principals：从新读入 .mcom 文件，执行模态组合，然后查看桌子的应力，比前面Comb Conponent 略大一点：5. 如果有兴趣，自己可以分别在Y 和Z 方向施加加速度谱，重复这一分析。
ansys谱分析
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
单点响应谱**
– 单一响应谱激励模型中指定的多个点
多点响应谱 **
– 不同的多个响应谱分别激励模型中不同的点
动态设计分析法 (D.D.A.M)
– 由美国海军实验室定义的一种特定类型的频谱，用于分析船用装备的抗振性
– 例如，如果频谱范围从1 到 1000 Hz，凭经验模态要提取和扩展到1500 Hz
– 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） – 如果依赖于材料的阻尼比，就必须在模态分析中定义
载荷和边界条件：对于基础激励，一定要约束适当的自由度 文件：.mode文件包含有特征向量，并且此文件要用于频谱求解
6-21
响应谱分析步骤
转换成谱分析类型
建模 获得模态解 转换成谱分析类型：
退出并重新进入求解器 选择新的分析类型：谱分析 分析选项：后面讨论
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
谱分析
第六章 谱分析
A.谱分析的定义及目的 B.基本概念和术语的理解
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
C.如何进行响应谱分析
D. 谱分析的指导方针 E. 随机振动分析
6-2
谱分析
A.定义及目的
什么是谱分析？ • 它用于计算结构对多频信息瞬态激励的响应
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
培训手册
ANSYS80谱分析——段志东制作
获得模态解需要注意的：
模态的提取：
– 有效的方法只有Block Lanczos，子空间法或缩减法
ANSYS反应谱分析内幕
A N S Y S反应谱分析内幕-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANANSYS反应谱分析内幕ANSYS结构振型分解反应谱分析有如下内容：1）首先要定义好加速度反应谱。
这里需要注意的是，规范上给的是地震影响系数谱曲线，这个曲线的函数值是以地面加速度为单位的。
而我们在用这个软件算的时候就需要给出绝对的加速度值，这个绝对加速度值当然就是要在地震影响系数的基础上再乘上一个地面加速度。
而地面加速度也并不一定是9.8，这与我们使用的单位制有关，如果是N/M/S，就应该是9.8，如果是N/MM/S就应该是9800。
2）求振型。
一定要是相对质量矩阵进行归一化，当然modopt 命令默认的方法就可以了，为什么要这样呢，从ANSYS文档式17-110就可以看出，这个式子是求振型参与系数的，显然这个式子里面不是完整的求振型参与系数的式子，它少了分母，但是，由于对振型相对质量矩阵进行了归一化，这个分母就等于1了，这就是为什么必须要对振型相对质量进行归一化的原因了。
在这一步中，可以这样理解，程序只进行了一次特征值求解，即只求出了周期和振型。
如果需要看某个振型的“内力/应力/反力”，就需要对其进行模态扩展。
模态扩展其实就是相当于对将“振型位移”看作“强制位移”进行静力的分析而得到静力分析的结果。
3）求谱解。
其实在这一步中，程序只做了一件事，那就是求模态系数。
模态系数的算法在ANSYS文档里有说明，对于不同的激励谱（位移谱、加速度谱、力谱），其算法不一样，对于加速度谱，它等于模态参与数/模态频率的平方*谱值（模态频率的平方是弧度/秒，开始的时候我老是验算不过去这个式子，总是差一个40左右的系数，就是没有注意它的单位制，原来（2*3.14159）^2就约等于40），而详细的说明见ANSYS文档式17-120～17-126。
总而言之，模态系数描述的是某个模态对的结构总的响应的贡献。
顺便指出，模态参与系数是某个模态对结构发生给定单位方向位移的贡献，这个东东可查阅的资料比较多，这里就不多说了。
ANSYS谱分析实例
ANSYS谱分析实例1.结构模态分析结构模态分析是指分析结构的振动模态和频率。
在ANSYS中，可以通过建立结构的有限元模型，定义结构的材料和边界条件，进行模态分析。
模态分析可以计算结构的固有频率和模态形态，用于确定结构的自由振动特性。
同时，模态分析还可以用于确定结构在不同激励条件下的响应。
2.地震响应分析地震响应分析是指分析结构在地震荷载下的响应。
在ANSYS中，可以通过定义地震荷载和结构的边界条件，进行地震响应分析。
地震响应分析可以计算结构在不同地震条件下的加速度、速度和位移响应，用于评估结构的地震抗震性能。
3.动力荷载响应分析动力荷载响应分析是指分析结构在动力荷载下的响应。
在ANSYS中，可以通过定义动力荷载和结构的边界条件，进行动力荷载响应分析。
动力荷载响应分析可以计算结构在不同动力荷载条件下的加速度、速度和位移响应，用于评估结构在动态工况下的响应。
4.谐响应分析谐响应分析是指分析结构在谐振激励下的响应。
在ANSYS中，可以通过定义谐振激励的频率和幅值，进行谐响应分析。
谐响应分析可以计算结构在不同谐振频率和幅值下的加速度、速度和位移响应，用于评估结构的谐响应特性。
5.随机振动分析随机振动分析是指分析结构受随机振动荷载作用下的响应。
在ANSYS 中，可以通过定义随机振动荷载的统计特性，进行随机振动分析。
随机振动分析可以计算结构在不同随机振动荷载条件下的平均响应和随机响应谱，用于评估结构在随机振动环境下的可靠性。
以上是几个常见的ANSYS谱分析实例，通过这些实例可以看出，ANSYS谱分析功能非常强大，可以广泛应用于各种工程领域，帮助工程师评估和优化结构的振动和动力学性能。
ANSYS地震反应谱SRSS分析
ANSYS地震反应谱SRＳＳ分析ﻫﻫ我在ＡNSYS中作地震分解反应谱分析,一次Ｘ方向，一次Y 方向,他们要求是独立互不干扰的，可是采用直进行一次模态分析的话,他生成的*．mcｏm文件好像是包含了前面的计算结果,命令流如下：!进入PREP7并建模ﻫ/PREＰ7ﻫB=15 !基本尺寸A1=1０00！第一个面积ﻫA2=１00０!第二个面积A3＝1000!第三个面积ﻫET,1,beam4 !二维杆单元ﻫR，1,0.2５,0.００5２,０.00５2,0.5,0.5!以参数形式的实参ﻫMP，EX,１,2.0E１１!杨氏模量ﻫmｐ,PＲXY,1,，0.3 ﻫmp,ｄenｓ,１,7.8e３ﻫN,1,-B,0,0 !定义结点ﻫＮ,２,0,０,0Ｎ,３，-B，0，bＮ,４,0,0,b ﻫN,5,-Ｂ,0，2*b ﻫＮ,6,0,0,2*b ﻫN,7，-B，0,３*bＮ,8,0，0,３＊b ﻫE,1,3 ！定义单元ﻫE,2,4ﻫE,3,5Ｅ,4,６ﻫE,3,４E，５,6e,５，7ｅ,6,８ﻫe,7,8ﻫD,1,ALＬ,０,,2ＦＩNISＨﻫ!!进入求解器，定义载荷和求解ﻫ/ＳOＬUＤ,１,ＡLL,0,,2 !结点ＵX=UＹ=0 ﻫsfbｅａm,1,1,PRES，１0000０,sfbｅａm,３，1，PREＳ,10００00,ｓｆbｅam，7,1,PRES，1000０0,SOＬVEＦINIＳHaｌlｓelNＭＯＤＥ=10 ﻫ/SOL!＊ﻫANTYPE,２ﻫ！*MＳＡＶE,0 ﻫ!*MODOPT,LANB,NMＯDE ﻫEQSLV,SＰAR ﻫMXPANＤ,NMODＥ,, ,1ＬUMPＭ,0PSTRES,0!* ﻫMODOPＴ,ＬANB,ＮMＯＤE ，０，0, ,OFFSOＬVE ﻫ*DIM，ＦRＥ,，NＭODEﻫ*DO,I,1,NMODE*ＧET,FRＥ（I),ＭＯＤE,Ｉ,FRＥQ ！OBTAＩN ＭODE FRＥQEＮCＹFOR MOＤＥI*ENＤDOFＩNISＨﻫ!地震影响系数ﻫgrav=9.81ﻫｔｇ=0.35amax=０.08ｃ=0.05! ﻫ*ｄim,a,,nｍodｅ*dim,ｔ,,nmoｄeﻫ*do,i,1,nmｏde ﻫｔ(ｉ）=1.０／fre(i）ﻫ*enddo ﻫｒ=0．9+(０．05－c)／(0．５+5．0*c）ﻫp１=0.０２+(0.05-ｃ）/8 ﻫp2＝1+(０.05-c）/(０.０6+1.７*c)ﻫ*do,i，１，ｎｍode*if，t(ｉ），ｇｅ,0.0,aｎd,t(i),lｔ,0.1,then ﻫa(i)=(0.4５+(10．0*ｐ2-4.5)*t(i)）*aｍax＊ｇｒaｖﻫ*ｅlseiｆ,ｔ(ｉ),ge,0.1,and，t(i),lｅ,tga(ｉ)=p２*amａｘ*gｒａｖ*elseiｆ,t(i),ｇｔ,tg,ａnd,t(i)，ｌe,5*tｇﻫa（ｉ)=(tg/t(ｉ))*＊ｒ*p２*aｍaｘ*gravﻫ*else a（ｉ)=（ｐ2＊0.2**r－ｐ1*（t(i）-5*tg))*ａmaｘ*graｖ*endif ﻫ*enddo!ﻫ! Ｘ-方向谱分析Specｔrum anａｌysiｓalｏnｇＧlobal X－axｉs diｒectｉon ﻫﻫ/SOLUAＮTＹPE，SPECＴR !Spectrum ａｎalyｓiｓﻫSPOPT,SＰRS!Sｉｎgle ｐoint sｐec ｔｒum ﻫＳED,1,，！Gloｂal Ｘ-axiｓaｓspectrｕｍdｉrｅctｉoｎﻫSVＴＹP，２! Ｓｅismic acceleｒaｔion ｒeｓｐonse sｐectrｕm ﻫﻫ！Fｒeqｕenｃｙpoints ａndＳpe ｃtrum ｖａlｕes ｆor SＶvs. freq．tableFＲEQ,fre(1),fre(２)，ｆrｅ(3)，ｆｒe(4）,fre(5),fre(6),ｆre（7),fre（8),ｆｒe(９）ﻫFREQ,fre(１0) ﻫSＶ,,a(１）,a（2)，ａ（3）,a(4),a（5)，ａ（6),a(7),ａ(8),a（9) ﻫSV,,ａ(10）FIＮISH!/SＯＬU ﻫ!ANTYPE,MODAL! Mode-fｒeｑuency aｎalysis ﻫ!EXＰAＳＳ,ON!MXPAND,nｍｏde,，,YEＳ，0.0 ! Expandｎmode sｈapeｓ, calculate eｌｅment stｒｅsｓｅs！SOLVE！FＩNIＳH ﻫ/SOLU ﻫANTYPE,SPＥCＴRSRSＳ,0.0,ＤIＳP！Squａre Rooｔof Suｍof Sｑuarｅs Modｅcｏmbｉnaｔioｎﻫ！witｈsiｇnif＝0.0 and dｉｓplａcemｅnt solution reｑueｓted ﻫSOLVE ﻫＦＩNＩSHﻫ/PＯＳT１SEＴ,LIST/ＩNPUT,，mcoｍﻫ!＊*************＊EＡRTHQＵAＫE Ｘ***************＊＊*ALLＳEL,ALLﻫFＩNISHﻫ! Y-方向谱分析Specｔrｕm ａnalysis ａlｏｎg Global Ｘ－axis direction!!****＊***＊＊****＊**********＊*****＊*＊＊***********!／SOL ﻫ!！＊！ＡNTＹPE,2!!* ﻫ!ＭSAＶE，0！!* ﻫ!ＭODOPT，LAＮＢ,NMODE ﻫ!EQＳLＶ,ＳＰAR ﻫ！MＸＰAND，NＭOＤE , ，,1 ﻫ！LUMＰM,0!ＰSＴRES,0!!＊!MＯＤＯＰT，LAＮB,NMODE ,0,0, ，OFF ﻫ!ＳOＬVE!FIＮISH!!*＊****＊******＊***＊＊＊***＊＊*****************＊*＊＊ﻫ／SOLU ﻫLSCLEＡR,LＳＯＰTﻫAＮTYPE，SPECTR !SｐｅctruｍａnａlyｓisﻫSPOPT,SPRS ! Single pｏｉnt ｓpecｔru ｍSED,，１, ！GlobaｌＹ-aｘｉs as sｐｅｃtｒｕｍdiｒectｉon ﻫSVTYP,２! Sｅismｉｃacceleｒａtion rｅsponsｅｓpectrｕmﻫFＲEQ!FrｅqｕencｙpoinｔsａnｄSpectrｕm ｖalｕes ｆoｒSＶvs.freq.tabｌeFRＥQ,fｒe(1),fｒe（２),fre（3),fｒｅ(4),fre(5),fre（6),fｒe(7）,fre(８)，ｆre（9)ﻫFREＱ,f ｒe(１0) ﻫSV,,a(1）,a(2），ａ（３),a(4),a（5),ａ(6）,a(7),a(8),a（9)ﻫSＶ,,a（10) SOLVE ﻫFIＮIＳＨﻫ!／ＳOLU！ＡNTＹＰＥ,MODAL ！Modｅ－ｆrｅquｅｎｃｙａｎalｙｓis!ＥＸPAＳＳ,OＮ!MXPＡND，nmoｄe，,,YＥS,0.０! Eｘpanｄnmode ｓｈａｐｅs, caｌｃulaｔe element stre ｓseｓ!ＳＯLVE ﻫ!FIＮISHﻫ/SＯLUANTYＰＥ,SPECTR ﻫSRSS，0.0，DISP! Square Ｒoｏt oｆSum of Ｓquａres Moｄe combinａtｉoｎﻫ !with siｇniｆ＝0.0 and disｐlaceｍenｔｓｏluｔiｏn ｒeｑuested ﻫSOLVEFＩNISH/POST１ＳET,LISＴﻫ/IＮＰUT,,mcｏm ﻫ！＊＊******＊*＊**＊*EARTＨQUAKE Y＊＊************＊***ＡLLSEＬ,ALL ﻫＦINＩSＨ这里在进行X方向的反应谱分析以后,进行Ｙ方向的分析，可是他生成的*.mcom文件如下:/COM,ANＳYS RELＥASＥ8．０UP2００3０9３0 09:28:42 0７/2３/２0０5／COM, truｓs．mcomLＣOPＥR,ZEROＬCDEFI，1, 1，1ﻫＬCFACT，1, 0.２638２５E-17ﻫＬCASE,1ＬCOPER，SQUAＲEﻫLCDＥFＩ,１，1, 2LCＦACT,1，8.55７78ＬＣＯPER，ADＤ,1,MＵＬＴ,1LCDEFI,1，1， 3 ﻫLＣFACＴ，1, -0.１886６９E-13LCＯPＥR，ADＤ,１，MUＬT，1LＣDEFI,1, 1, ４ﻫＬＣFＡCT,１，-0.871０９9E-15LCＯPEＲ，AＤD,1,MＵLT,1LＣＤＥFI,１, 1，5ﻫＬCFAＣT，1,-0.75７0１3LCOPＥR，ＡDD,1,MULＴ,1 ﻫLＣDＥＦＩ，１, １, 6 ﻫLCFAＣT,1, 0．9６7307E－１3 LCOPEＲ，ADＤ,1,MULT,１ﻫＬCDＥＦＩ,１，１, 7 ﻫLCFAＣT,１, ０.533１４1Ｅ-13 LCOPER,ＡＤD,1,MULT，1 ﻫLCDEFＩ,１, 1, 8LCFAＣT，1, -0.２03６９9LＣOPER，ADD,1,MULT,1ﻫＬCDＥFI，１，1，9LCFACT，1, 0.４45795E-13 ﻫＬCＯPER,ADD,1,MULＴ,1LCDEFI,1, １, 1０LCＦACＴ,1, -0.387８０8E-１3LＣOPER，ADD,1,MULT，1ＬCOPER,SＱRＴ/COＭ,AＮＳYS RELＥAＳE8．0 ＵＰ20030930 09:28:42 0７/２3／2005／CＯＭ, trｕｓs.mcomLＣOPＥR，SQUARE !注意这里没有清空数据库LCDEＦＩ,1，1, １ﻫＬＣFACＴ,1, 50.75２８LCOPER,ADD,1，MＵLT，1LCDEＦI，1,1, 2 ﻫＬCFAＣT,１, ０.88７０１７E-14ＬCOPER,ADD，1,MＵＬT，1 ﻫLCDEFI,1,1,3LCFＡCT,1, 0.６12８2４E-1３ﻫＬCＯＰＥR,ADD,１,MULT,1 ﻫLＣDEＦI，１, 1，４ＬＣFACT,1, -１．96484LCOPＥR,ＡＤD，１,MUＬT,1 ﻫＬＣＤＥFI,1, １, 5 ﻫLＣFACT,1, －0．331６13E-1３ﻫＬCＯPＥＲ,ＡDD,1，ＭULT，1LCDＥＦI,１，1, 6 ﻫLＣFAＣＴ,1，０．330４5９E-１３ﻫLCOPＥR,ＡDD,１,MＵＬＴ,1ﻫL ＣDEFI，1，１, 7LＣＦACT,1,0.3665６９ﻫLCOPER,ADD，1,MUＬT,1 ﻫLCDＥＦＩ，1，１, ８ＬCＦACT,1，-０．9７69９１E-13 ﻫLＣOPER,AＤD,1,ＭULT，1ＬCDEＦＩ，1, 1,9ﻫLCＦＡCT,1, 0.4173１３Ｅ-1３LCOＰER,AＤD,１,MULT,1LCDEＦI,１, 1, 10LCFACT,１, ０.４0104０E－13LCOＰER,ADＤ,1,MＵLT,1ＬCＯPER,SQRT我感觉这样好像是Ｘ和Y两个方向地震的叠加, ﻫ可是如果在座Y方向的地震以前把注释掉的模态分析在做一下这样的Ｙ方向的地震的*.mcｏm就是：/COM, truss.ｍcomLＣＯPER,ZＥRＯ!注意这里清空数据库ﻫＬＣDEＦＩ，1，1, 1LCFACT,1，50.7528ＬＣOPER,ＡDD,1,ＭULT,1LCDＥFI，1, １，2ﻫLCFＡCＴ，１, 0.８８7017E-14 ﻫLCＯPER,ADＤ,1,MUＬT,1 LCDEFＩ,１, 1，３ﻫLCFACT,１, 0.６１2824E-13 ﻫLCOPER,ADD,1，MＵＬＴ,１LCDEＦI,１, 1, 4 ﻫLCFACT,1, -1.96484 ﻫLCOPＥR,ADD,1,ＭUＬT，1 ﻫLCDＥFＩ，1, 1, 5ＬＣFACＴ,1，-0.３31613E－13ﻫLＣOPＥR,AＤＤ,1,MUＬＴ，1 ﻫＬCDEFＩ,１,１， 6 ﻫLCＦACT,1,0.3３0459E－13LCＯPEＲ,ADD,1,MUＬT,１LCDEFI,１, 1，7LCFACＴ,1，0.366569 ﻫＬCOＰER,AＤD,1,MUＬＴ，1ＬCDEFＩ,1, 1, 8LCFACＴ,1, -0.9７6９9１E-13LCＯPＥR，ADD,１,MULT,1LCDEFI,1,1, 9LＣFACT,１，０.4１７313E-1３ＬCOPＥR,ADD,1,ＭULＴ,1ＬＣＤＥFI，1,1, 1０LＣFＡCT,1, 0.401０4０Ｅ-13LCOPEＲ，AＤD,1,ＭULT，1LCOPＥR,ＳQRＴﻫ如果在X方向后不作Y方向的地震,他的*．mcom:/COM,ＡNＳYＳREＬEＡＳＥ８.0 UP200３093008：46:23 ０7/2３/20０５ﻫ／ＣOM, tr ｕsｓ．mcomＬCOＰER，ZＥRO ﻫＬCDEＦＩ,１,1,1ＬＣＦACT，１, 0.263８25E-1７LＣASE,１ﻫLCＯPEＲ,ＳQUＡRE ﻫLＣDEＦI，1, 1，２LCＦＡCT，1, 8.５5778LCOPER,ＡDD，1,MULT,１ﻫLCDＥFＩ,1, 1, ３ﻫLCFACＴ，1, -０.1８8６６9E-13LCOPＥR,ＡＤD,1,MUＬT,1 ﻫLＣDEＦI,1, 1, 4LCFACT,1, -0.871099E-１5ＬＣOＰER，ADD，１,ＭULT,1 ﻫLCDEFＩ,１，1, 5LCＦACT，1, －0．75７013 ﻫＬＣOＰER,ADＤ,1,MＵLＴ,1LCDEFI,1, 1,６ＬCFAＣＴ,1,０.967307E-13ＬCOＰEＲ,ＡDＤ，1,MULＴ，1LCDEＦI,1, 1，7ﻫＬCＦＡCT，１,０.533141E-13 ﻫＬCＯPER,AＤD,1,MULＴ，1ＬCDＥFI,1, １, 8ＬCＦACT，1,-０．２0３6９9 ﻫLCＯPEＲ，ADD，1,ＭULT,1LCDEFI,1, 1,9LCFＡCT,1, 0.44５795E-１3ＬCＯPER,ＡDD,1，MULT，1ＬCDEFＩ,1,1，1０ﻫLCFＡCT,1，-0.3878０8E-13ＬＣOPER，AＤＤ,1，ＭＵLT,1LCOＰER,ＳQRT ﻫﻫ可是在Ｘ后作Y他不清空数据库，需要进行两次模态分析，这很耗时间对于大型结构，请大家讨论讨论如何处理呢?Re:讨论：ANSYS地震反应谱ＳRＳS分析本人是学土木工程的，平时主要用Pａtran+Nastran对结构做线性分析,偶尔使用Ansys对结构做地震反应谱分析，但对Aｎｓyｓ的命令流不熟悉。
ANSYS地震反应谱SRSS分析
!/SOLU !ANTYPE,MODAL ! Mode-frequency analysis !EXPASS,ON !MXPAND,nmode,,,YES,0.0 ! Expand nmode shapes, calculate element stresses !SOLVE !FINISH
/SOLU ANTYPE,SPECTR SRSS,0.0,DISP ! Square Root of Sum of Squares Mode combination
/SOLU ANTYPE,SPECTR ! Spectrum analysis SPOPT,SPRS ! Single point spectrum SED,1,, ! Global X-axis as spectrum direction SVTYP,2 ! Seismic acceleration response spectrum
! with signif=0.0 and displacement solution requested SOLVE FINISH
/POST1 SET,LIST /INPUT,,mcom !***************EARTHQUAKE X****************** ALLSEL,ALL FINISH
ANSYS动力学分析指南——谱分析
ANSYS动力学分析指南——谱分析引言ANSYS是一款功能强大的有限元分析软件，可以用于进行各种工程分析，包括力学、流体力学、电磁学等。
在动力学分析中，谱分析是一种常用的方法，用于研究结构在不同频率下的响应。
本文将介绍ANSYS中进行谱分析的方法与步骤。
谱分析的基本原理谱分析是将信号分解为不同频率的成分的一种方法。
在动力学分析中，我们关注的是结构在不同频率下的响应。
对于一个复杂的结构，可以将其响应信号通过傅里叶变换的方法分解为各个频率的成分，得到结构在不同频率下的振动模态。
基于频率的谱分析基于频率的谱分析是将预定义的频率作用于结构，计算其响应。
具体步骤如下：1.打开ANSYS软件，导入要进行谱分析的结构模型。
2.在“工作空间”中选择“动力学”模块，并创建一个新的工程。
3.在“属性”窗口中，选择“谱预定义”选项，并设置要使用的频率范围。
4.设置谱分析的加载方式，可以选择“振动”或“随机”。
5.设置谱分析的时间范围和步长。
6.点击“求解”按钮，进行谱分析计算，并观察结果的振动模态。
基于自由振动模态的谱分析基于自由振动模态的谱分析是利用结构的固有振动模态来分析其在不同频率下的响应。
具体步骤如下：1.打开ANSYS软件，导入要进行谱分析的结构模型。
2.在“工作空间”中选择“动力学”模块，并创建一个新的工程。
3.在“属性”窗口中，选择“自由振动”选项，并进行模态分析，得到结构的固有振动模态。
4.在“谱响应”窗口中，选择要进行谱分析的频率范围。
5.设置谱分析的时间范围和步长。
6.点击“求解”按钮，进行谱分析计算，并观察结果的振动模态。
注意事项在进行谱分析时，需要注意以下几点：1.设置合适的频率范围和步长，以保证获得准确的谱分析结果。
2.结构的刚度、材料性质等参数都会对谱分析结果产生影响，需要进行合理的设置。
3.谱分析是一种近似方法，其结果可能与实际情况有所差异，需要进行合理的解释和判断。
结论谱分析是一种常用的分析方法，在动力学分析中具有重要的应用价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何进行ANSYS谱分析谱是谱值和频率的关系曲线，反映了时间-历程载荷的强度和频率之间的关系。
响应谱代表系统对一个时间-历程载荷函数的响应，是一个响应和频率的关系曲线。
谱分析是一种将模态分析结果和已知谱联系起来的计算结构响应的分析方法，主要用于确定结构对随机载荷或随时间变化载荷的动力响应。
谱分析可分为时间-历程分析和频域的谱分析。
时间-历程谱分析主要应用瞬态动力学分析。
谱分析可以代替费时的时间-历程分析，主要用于确定结构对随机载荷或时间变化载荷（地震、风载、海洋波浪、喷气发动机推力、火箭发动机振动等）的动力响应情况。
谱分析的主要应用包括核电站（建筑和部件），机载电子设备（飞机/导弹），宇宙飞船部件、飞机构件，任何承受地震或其他不规则载荷的结构或构件，建筑框架和桥梁等。
功率谱密度（Power Spectrum Density）：是结构在随机动态载荷激励下响应的统计结果，是一条功率谱密度值-频率值的关系曲线，其中PSD可以是位移PSD、速度PSD、加速度PSD、力PSD等形式。
数学上，PSD-频率关系曲线下面的面积就是方差，即响应标准偏差的平方值。
ANSYS谱分析分为3种类型：*响应谱分析（SPRS OR MPRS）ANSYS响应谱分为单点响应谱和多点响应谱，前者指在模型的一个点集（不局限于一个点）定义一条响应谱；后者指在模型的多个点集定义多条响应谱。
* 动力设计分析（DDAM）动力分析设计是一种用于分析船舶装备抗震性的技术*随机振动分析（PSD）随机振动分析主要用于确定结构在具有随机性质的载荷作用下的响应。
与响应谱分析类似，随机振动分析也可以是单点的或多点的。
在单点随机振动分析时，要求在结构的一个点集上指定一个PSD；在多点随机振动分析时，则要求在模型的不同点集上指定不同的PSD。
一单点响应谱分析基本步骤（1）建立模型（2）求得模态解（3）求得谱解（4）扩展模态（5）合并模态（6）观察结果1.模型的建立*只允许线性行为，任何非线性特性均作为线性处理，即非线性行为无效；*一定要定义弹性模量EX和密度DENS2.计算模态解结构的固有频率和模态振型是谱分析所必须的数据，在进行谱分析求解前需要先计算模态解。
*只能用subspace，Reduced 法和black lanczos法；*所提取的模态数应足以表征在感兴趣的频率范围内结构所具有的响应；*如果采用GUI菜单操作，在模态设置对话框打开了Expand mode shapes选项，将在模态分析中进行扩展操作，否则扩展操作将在谱分析求解之后进行（即模态扩展可在模态求解过程中实施，也可在谱分析以后单独扩展）；*有材料相关的阻尼必须在模态分析中定义；*对于地震谱必须在施加激励谱的位置添加自由度约束；*对于力/压力谱，必须在模态分析时加载；*求解结束退出solution处理器。
3.谱分析求解（1）设置谱分析选项*指定分析类型为single-pt resp（单点响应谱）；*no.of models for solu(模态扩展数);*Calculate elem stresses（如果需要计算单元应力，打开该选项）（2）设置激励谱选项*Type of response spectrum 响应谱的类型：Seismic displac 位移(Units: length)，Seismic velocity 速度(length/time)，Seismic accel 加速度(length/time^2)，Force spectrum 力(force amplitude multipliers), PSD(acceleration^2/(cycles/time) )等；除了力谱之外，其余的都可以表示地震谱，即它们都假定作用于基础上，即有约束的节点上。
力谱作用于没有约束的节点，可以用F或FK命令施加，方向分别用FX，FY和FZ表示。
PSD施加在非基础节点上。
（PSD 翻译成(in/sec2)2/Hz，是加速度PSD，ANSYS不推荐在SPRS中使用PSD分析），（命令：sytyp）。
*Excitation direction 设置激励谱方向，通过3个坐标分量确定（命令：sed,x,y,z）（3）定义激励谱的谱值-谱线关系曲线（freq和sv）；（4）设置阻尼；（5）开始求解。
4.扩展模态*只选择有明显意义的模态进行扩展；*扩展后才能合并；*选择应力计算；5.合并模态合并模态前要重新进入ANSYS求解器（1）指定分析选项为Spectrum（2）选择模态合并方法*Mode Combination MethodCQC法：GRP法：DSUM法：SRSS法：NRLSUM法：*Type of output 指定输出结果类型：位移disp（位移，应力，载荷等），速度velo（速度、应力速度、载荷速度等）和加速度acel（加速度、应力加速度、载荷加速度等）*合并求解Solve-Current LS6.观察结果单点响应谱分析的结果是以POST1命令的形式写入模态合并文件Jobname.MCOM中的，这些命令依据模态合并方法指定的某种方式合并最大模态响应，最终计算出结构的总响应。
总响应包括宗的位移（或总速度、总加速度）以及在模态扩展过程中得到的结果—总应力（或总反应力速度、总反应加速度）、总应变（或总应变速度、或总应变加速度）、总的反作用力（或总的反作用力速度、总反作用力加速度）。
*进入通用后处理器POST1*读入jobname.MCOM文件；*显示结果注意：使用PLNSOL命令将衍生数据如应力、应变进行节点平均化处理，导致不同材料、不同壳厚度或其它不连续性单元共有的节点平均意义十分模糊。
为避免这种问题，在执行PLNSOL命令前，先使用SELECTING选择工具将具有同材料、相同壳体厚度等单元选择出来，再分别执行PLNSOL命令进行节点平均化处理。
二随机振动分析功率谱密度（PSD）是针对随机变量在均方意义上的统计方法，用于随机振动分析。
此时，响应的瞬态数值只能用于概率函数来表示，其数值的概率对应一个精确值。
基本步骤（1）建立模型（2）计算模态解（3）谱分析求解（4）扩展模态（5）合并模态（6）观察结果其中（1）、（2）、（4）与单点响应谱分析相同1.模型的建立*只允许线性行为，任何非线性特性均作为线性处理，即非线性行为无效，例如，如果分析中包括接触单元，它们的刚度将依据原始状态来计算并且之后就不再改变；*一定要定义弹性模量EX和密度DENS2.计算模态解结构的固有频率和模态振型是谱分析所必须的数据，在进行谱分析求解前需要先计算模态解。
*只能用subspace，Reduced 法和black lanczos法；*所提取的模态数应足以表征在感兴趣的频率范围内结构所具有的响应；*如果采用GUI菜单操作，在模态设置对话框打开了Expand mode shapes选项，将在模态分析中进行扩展操作，否则扩展操作将在谱分析求解之后进行（即模态扩展可在模态求解过程中实施，也可在谱分析以后单独扩展）；*有材料相关的阻尼必须在模态分析中定义；*对于地震谱必须在施加激励谱的位置添加自由度约束；*对于力/压力谱，必须在模态分析时加载；*求解结束退出solution处理器。
3.谱分析求解进入ANSYS求解器，设置分析类型为Spectrum（1）设置谱分析选项*指定分析类型为P.S.D 功率谱密度分析；*no.of models for solu(模态扩展数);*Calculate elem stresses（如果需要计算单元应力，打开该选项）（2）设置激励谱选项*Type of response spectrum 响应谱的类型：加速度Acceleration(Acceleration^2/Hz), Accal(g^2/Hz),速度Velocity(velocity^2/Hz), 位移Displacement （displacement^2/Hz）, 力Force spectrum (force^2/Hz)和压力Pressure Spectrum(pressure^2/Hz) 功率谱密度等；Force spectrum 和Pressure Spectrum 只能作为节点激励，且必须在模态分析时就加载。
（命令PSDUNIT，TBLNO，TYPE，GV ALUE Value of acceleration duce to gravity arbitray units for ACCG PSD table. Default is 386.4 in/s^2。
（3）定义激励谱的谱值-谱线关系曲线（freq和sv）；（4）施加功率谱密度激励Main Menu-Solusion-Define Loads-Apply-Spectrum-Base PSD Excit/Node PSD Excit这个施加步骤很关键：基础激励就默认加载在定义的约束点上；节点激励就默认模态分析时所加的力或压力作用的节点（5）计算PSD参与因子*Table no. of PSD table指定所要计算的PSD谱编号*Base or Node Excitation设置PSD激励谱的类型是基础激励还是节点激励命令（PFACT, TBLNO, Excit,Parcor）（6）设置输出控制位移解Load Step3速度解Load Step4加速度解Load Step5（7）开始求解。
4.扩展模态*只选择有明显意义的模态进行扩展；*扩展后才能合并；*选择应力计算；5.合并模态合并模态前要重新进入ANSYS求解器随机振动分析的合并模态操作与单点响应谱分析不同之处在于随机振动分析的合并方法只有PSD一种，在分析对话框中需要指定需要合并的模态数；6.观察结果随机振动分析结果写入结果文件jobname.rst中，包括*模态振型*基础激励静力解*位移解、速度解和加速度解可用POST1和POST26观察结果（1）通用后处理器POST1*读入jobname.MCOM文件；*显示结果（2）POST26*存储频率向量STOR，PSD*定义变量*计算响应PSD并保存为变量*获得响应曲线命令PLV AR 画出曲线* 还可计算协方差得到任意变量间的关系。