谐响应分析中不同分析方法和计算结果结果比较

ansys2012

       最经在做变幅杆的模态和谐响应分析，在分析过程中，采用不同的分析方法：模态叠加法和完全法，不同的加载方式：力加载和位移加载。进行分析结果的比较。发现结果有共同点也有区别。先和大家做个讨论，希望大家给点意见。
      在分析过程中，三维模型为同一模型，为了使计算时间短，采用的是一圆柱体，直径为38mm，高为：127mm，密度：2700kg/m^3, 泊松比：0.3，弹性模量68.5e9。阻尼比为：0.02.网格划分方式一致。频率响应范围为18000——25000Hz。不同的是加载方式，分析方法。下图为网格模型：

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三维网格图形

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首先：比较同种加载方式：力加载，不同分析方法：模态叠加法和完全法，之间的区别。
由于模态叠加法做谐响应不能用位移加载（我现在还没发现可以），我加载的是周期性的力，幅值为20N，
限制底端面X方向和Y方向的位移（0位移），周期性的力为Z向的，即轴向。（底端面为：z=0的面，而z=127mm的面称上端面）模态分析结果为：在18KHz-25KHz之间。
在此范围内有两阶频率：18244，19748
在18244处的振动是径向的，而在19748处的振动是轴向向的，19748处的振动模型符合实际要求。
同时采用同样限制条件和加载用完全法进行分析，得到上端面的中心同一点的谐响应分析结果：如下图所示：第一张为模态法力加载，第二张为完全法力加载的：

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模态力加载的谐响应图

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模态力加载的谐响应图

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完全法。力加载的图

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    可以看到用模态叠加法和完全法，做位移加载条件下的谐响应分析时，其结果是基本一致的结果有很好的吻合性。
    但是如果对上述圆柱体，采用位移加载，用完全法进行分析的结果如何呢？我们可以进行一个预测。我们加载的力和现在加载位移不是对应的，二者之间是没有关系的，所以完全法位移加载的结果在纵轴的幅值上面不可能和力加载的结果相同。但是无论用什么加载方式，其谐响应的频率应该是一致的，也就是说分析的曲线形状应该具有一致性，但是幅值数值大小可以不一致。
    在模态分析时我们知道谐振频率在20KHz左右，为了减少计算我把计算频率范围限定在19KHz-21KHz之间：步长为250步。但是分析结果却让我很困惑。如下图：

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完全法-位移加载

ansys2012

分析的结果和预期完全相反，在谐振频率点幅值最小。。这是为什么？有没有谁也遇到过这种问题，希望能给点意见。谢谢！
我后来也参考了下别人的说法，改过步长，阻尼，都没有作用，现在就卡在这里了，因为在变幅杆的分析中，变幅杆是和换能器通过螺纹连接的，我们无法知道振动过程中它地端面的受力情况，所以无法采用力加载来定量分析变幅杆，可是，我们通过换能器的振动知道变幅杆下端面的位移，所以可以用位移加载方法进行谐响应分析，但是我看过很多书上面都没有用位移加载做谐响应分析的，不知道论坛里那位朋友有这方面的例子，或对位移加载的谐响应熟悉，能否指导下，不胜感激。
我的qq是499893728. 邮箱：liuleiuil@163.com。谢谢

ansys2012

怎么就没个人解答下啊！给点意见啊。真的很急啊！！！！
大神们给点意见啊！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

wangxnxaut

不知道楼主的问题解决了没有，我也在做变幅杆在一端加载一个位移进行分析。