基础激励下基于模态叠加法的谐响应分析

胡杰

【摘要】摘要:针对ANSYS等商业有限元软件无法进行基础激励下基于模态叠加法的谐响应分析的问题，将以绝对响应为变量的动力学方程改写为基础响应与结构相对响应之和的形式，重新推导以相对响应为变量的结构动力学方程.以组合梁结构为例进行MATLAB程序仿真，并以ANSYS的PSD分析结果验证所推导的动力学方程的正确性，说明基础激励下利用模态叠加法进行谐响应分析的可行性.

【期刊名称】计算机辅助工程

【年(卷),期】2014(023)006

【总页数】3

【关键词】关键词:基础激励;模态叠加法;谐响应分析;绝对响应;相对响应;ANSYS;MATLAB

0 引言

谐响应分析可用以分析结构响应与载荷之间的传递特性，获得结构振动的传递函数.该传递函数包括响应与载荷之间的幅值和相位关系.在工作中通过模态试验获得某结构的模态特性，测量得到结构的前几阶固有频率和模态阻尼比，通过ANSYS建模获得基础激励下结构的传递函数.但是，在ANSYS的谐响应分析中，若采用全方法，则无法输入各阶模态阻尼比，且计算耗费时间;若采用模态叠加法，则能提高计算速度，节约机时，但其帮助文件和相关文献指出其缺点是不能施加非零约束［1-2］，即不能进行基础激励下基于模态叠加法的谐响应分析.ANSYS中的PSD分析能够得到基础激励下结构的响应谱，但是忽略响应与