求助：通过ANSYS瞬态分析难以得到包含理想模态信息的输出

yunhui · 发表于 2014-12-13 17:26

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本帖最后由 yunhui 于 2014-12-13 17:29 编辑

最近想用ANSYS的瞬态分析获取随机激励下系统的响应数据，作为进一步分析的样本，但是实现的过程中遇到了问题，希望有经验的高手能帮我指点一下。

考虑如下的悬臂梁模型，取弹性模量为2×1011 N/m2，材料密度为7800 kg/m3，Rayleigh阻尼的α和β系数分别为3.0 s-1 和1×10-4 s。
悬臂梁模型.bmp

采用solid65单元，在x，y，z方向分别以尺寸0.01，0.005，0.005进行剖分，共960个单元。之后通过QRDAMP求解器计算了模态参数，部分模态参数如下表所示
模态参数.PNG

选取的模型中的30个关键节点作为研究对象，如下图所示。
节点.bmp

分别尝试在节点1施加单独的随机激励和节点11，14和19施加互不相关的随机激励，激励的采样间隔为0.001 s，提取全部30个节点的响应，激励和响应均垂直于模型的上表面。按照一般思路，只要将所需的激励通过*VREAD命令读入ANSYS的数组中，加在所需的节点上，就可以通过完全瞬态分析法得到包含0~ 500 Hz范围内模态信息的结构响应。取谱线数量4096，重叠比例80%，加Hanning窗，通过Welch法得到的单激励条件下全部节点响应的平均归一化功率谱密度（ANPSD）为
single_编辑.bmp

以相同处理方式得到在多激励条件下得到的全部节点响应的平均归一化功率谱密度（ANPSD）为
multiple_编辑.bmp

问题有如下两个：
1. 本来在这个频段内应该有四阶模态，但是现在响应数据中只有两个模态的信息，并且只有第一阶模态得到了比较好的激励。
2. 瞬态分析结果与通过QRDAMP得到的数值模态分析结果中模态的频率有差异，上面两张频率谱图中第一个峰的频率为25.90 Hz左右，而数值模态分析结果为25.99 Hz，第二个峰在150~160 Hz之间，但实际上比较近的模态在162 Hz以上。
尝试过改用Shell单元l，以及将激励的采样间隔增加至0.0005 s，但是得到的结果都与上面的差不多。

下面附上我的命令流文件和输入数据，希望高手能帮我指点一下。
命令流文件：

command steam.zip (2.1 KB, 下载次数: 0)
随机激励：

input.zip (625.31 KB, 下载次数: 0)

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