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[精华汇总] 【原创系列二】随机振动PSD(BASE和FORCE)两种方案分析及关

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发表于 2012-12-23 09:55:27 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 江苏南京
本帖最后由 huihappy 于 2013-1-19 09:19 编辑
  1. Alex-dreamer制作PSD:(可以相互传阅学习,但是鄙视那些拿着别人成果随意买卖!)
  2. PSD随机振动应用领域很广,比如雷达天线,飞机,桥梁,天平,地面,等等行业。虽然现在对这方面公开资料很少,但是我相信以后会越来越多,发展的越来越成熟。学术的浪潮总体是向前的,不会因为几个大牛保密自己的成果就会阻止我们对PSD研究,因此结合我的经验和爱好,我研究了一下两种PSD加载分析。我标价的原则是含金量大小和花费我的时间以及我的经验值,如果你觉得值,就买;不值就不要下了。因为我始终认为:士为知己者死,女为悦己者容。算是互相尊重。如果你得到这份资料,那就祝你好运!
  3. Good luck!-Alex-dreamer(南理工)
  4. 一:目的:根据abaqus爱好者提出的PSD随机振动分析,提出功率谱如何定义及如何加载?如果功率谱是加速度的平方,如何加载?如果在输入点施加载荷功率谱如何定义?本文将给出详细的分析过程。
  5. 二:随机振动基本概念
  6. 三:模型简介:
  7. 1) 该模型很简单,是hypermesh中一个双孔模型。
  8. 2) 网格划分在hypermesh中完成,保证了雅克比>0.7以及网格其它质量的要求。网格与几何具有较高的吻合度。
  9. 3) 方案1(对应connect模型):在上方两个孔采用全约束方式,且加载的功率谱PSD密度是加速度功率谱,也就是说基于BASE基础约束,进行随机振动PSD分析。结果分析底部孔处某节点的结果响应。
  10. 4) 方案2(对应connect模型):在底部圆孔施加载荷force类型的功率谱PSD,与前者不同的是,这个不是基础施加PSD,而上某输入位置施加PSD。
  11. 5) 重点和难点见一下详细介绍。
  12. ………………
  13. 注意:INP不支持cae导入,否则丢失PSD关键字。
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觉得好的,对你有帮组的希望顶个贴!





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点评

不是原创吗?不是原创不该给技术分的。  发表于 2012-12-25 09:32

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发表于 2015-5-6 16:51:42 | 显示全部楼层 来自 广东广州
Simdroid开发平台
banfenxing 发表于 2013-1-17 10:49
纠正一下:RMS是标准方差,不是方差。
另外你的报告中引用了我这篇帖子中的结论,麻烦注明一下,谢谢!
h ...

纠正:RMS是均方根值,σ才是标准差(σ^2是方差),实际上RMS^2=M^2+σ^2,而在随机振动分析中是有假设前提的,即M=0(M为平均值或者期望),这才有最终的RMS=σ,概念上并不能混为一谈!
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发表于 2014-6-23 10:56:05 | 显示全部楼层 来自 上海
其实,重点是互谱的使用,
*correlation, psd=psd, type=correlated
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发表于 2012-12-25 09:49:31 | 显示全部楼层 来自 江苏苏州
有一点一直不太明白:随机振动中的激励是随机的,那么这个结果所给出的应力有什么意义?他仅仅是对你的这一次输入的响应,下一次可能就不一样了。如果算的是疲劳还可以理解反正是miner线性叠加只要有激励的分布就行,谁先谁后没关系

没有基础,不懂,随便说说自己的疑惑,希望得到解答,呵呵。最近有同事在做随机振动,正打算学学,他是在ansys下搞的。
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发表于 2012-12-23 11:49:14 | 显示全部楼层 来自 北京
真是山重水复疑无路,柳暗花明又一村的啊
最近正是被PSD困扰  谢谢楼主的分享~
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发表于 2012-12-23 11:58:35 | 显示全部楼层 来自 北京
下载看了  感觉此贴必火的啊
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 楼主| 发表于 2012-12-23 14:04:15 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
xywang52 发表于 2012-12-23 11:58
下载看了  感觉此贴必火的啊

谢谢,如果实在没有积分的,告诉我,我可以免费给你。至少希望引用出处。

点评

好人一个。  发表于 2013-12-29 23:11
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发表于 2012-12-23 15:20:44 | 显示全部楼层 来自 湖南长沙
针对方案一,在上方两孔处施加不同的激励,两激励又有互相关。楼主能否做这样的一个随机振动教程啊?谢谢!
我相信大部分人都对abaqus随机振动互相关激励的施加有疑惑。
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 楼主| 发表于 2012-12-23 15:35:11 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
yfh1984 发表于 2012-12-23 15:20
针对方案一,在上方两孔处施加不同的激励,两激励又有互相关。楼主能否做这样的一个随机振动教程啊?谢谢! ...

可以做,而且我见过俩处施加激励的,可是没有技术积分……所以我不想弄了。我突然发现做的再好有必要吗?
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 楼主| 发表于 2012-12-23 15:48:21 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
本帖最后由 huihappy 于 2012-12-23 18:57 编辑

吧原内容删了
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发表于 2012-12-23 17:41:20 | 显示全部楼层 来自 天津河西区
总体上,作得不错;尤其难得的是概念,详细步骤,结果分析都有;能让大家学习到如果进行一个随机振动分析。
但是到实际工程中,会遇到一些难点,主要是两个:
1.外载的确定。一般都是需要从实际测量中来得到,甚至多次测量才能得到规律
2.阻尼的确定。也需要测量,目前我们公司都用的经验值。(个人觉得,不能什么尺寸的都有用一个值吧)
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发表于 2012-12-23 17:53:25 | 显示全部楼层 来自 广东深圳
顶一下!!!
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 楼主| 发表于 2012-12-23 18:51:54 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
njweiwei2 发表于 2012-12-23 17:41
总体上,作得不错;尤其难得的是概念,详细步骤,结果分析都有;能让大家学习到如果进行一个随机振动分析。 ...

谢谢前辈,校友的点评!
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发表于 2012-12-23 23:13:59 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
做的挺好,支持一下!
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发表于 2012-12-24 12:02:47 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
谢谢分享,多学习
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发表于 2012-12-24 12:27:35 | 显示全部楼层 来自 新加坡
这个帖子一定要留个脚印啊  学习
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 楼主| 发表于 2012-12-24 14:29:35 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
痛快 发表于 2012-12-24 12:27
这个帖子一定要留个脚印啊  学习

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发表于 2012-12-24 19:11:53 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
学习了。还是有一些疑问:
1. LOAD CASE=1如何理解。(加载在工况1上,也就是前文的PSD分析布。)帮助文件中“ Load case 1 is reserved for all distributed loads defined in a particular step. In these steps load case 1 cannot be used for any concentrated point load, connector load, or base motion. Thus, there cannot be any correlation between distributed loads and any other load. ”。load case=1表示只能用于分布载荷还是用于工况1上(工况1与PSD分析是一回事?)?
2. 分析中如果使用第一种方法,加载到约束点,如何检查加载是否正确。(不知如何搞,我就做了一个例子,试了一下输出约束点的加速度、速度,结果都为零。是不是不能这样做。结果输出是不是为相对的加速度、速度)
3. 分析结果如何使用,比如得到均方根应力,如何与材料强度挂钩,能否通过该应力判断结构是否发生破坏?
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发表于 2012-12-24 23:44:33 | 显示全部楼层 来自 陕西西安
顶帖,关注,继续学习
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 楼主| 发表于 2012-12-25 09:00:24 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
本帖最后由 huihappy 于 2013-1-10 08:23 编辑
tjtianj 发表于 2012-12-24 19:11
学习了。还是有一些疑问:
1. LOAD CASE=1如何理解。(加载在工况1上,也就是前文的PSD分析布。)帮助文件 ...

  1. (1)LOAD CASE1对应特定分析布,我的理解是对应RANDOM RESPOSE分析布。用户手册的提示全部内容是一下,你不能断章取义,搞得好像我骗你似的。
  2. The loads can be defined as concentrated point loads, as distributed loads, as connector element loads, or as base motion excitations, as described below in “Boundary conditions,” and “Loads.” Multiple, uncorrelated load cases can be defined for concentrated point loads, connector loads, and base motions. Load case 1 is reserved for all distributed loads defined in a particular step. In these steps load case 1 cannot be used for any concentrated point load, connector load, or base motion. Thus, there cannot be any correlation between distributed loads and any other load. Moreover, base motion excitations are assumed to be statistically independent (no correlation) with any other load type even when the same load case number is used. The concentrated point and connector element loads are assumed to be correlated if the same load case number is used.
  3. 大致意思:载荷施加类型可以是集中载荷,分布载荷,单元连接载荷,或者基础运动BASE MOTION来激发。如果具有多个工况,不具有相关性的工况可以采用上述四种载荷类型,而工况1只能用于分布载荷,不能用于其他三类载荷类型,而且不能和其他自相关的工况同时应用。
  4. 我试了一下,吧刚性单元拿掉,对节点施加全约束,结果一样,那说明显然是对的。见下图。
  5. (2)显然你没有好好看我的模型,约束点是采用的全约束,你想输出加速度、速度,结果,你是在考验我们的智商吗?输出的RA等结果是相对基础点的——相对位移、速度、加速度。是一个相对量。
  6. (3)材料总有一个拉伸强度极限,剪切强度极限等等,超过了就会破坏。均方根RMS对应的是方差,体现偏离平衡位置的值。引用版内一位朋友的说法“结果察看,最大主应力乘以3(3sigma principal stress)作为考核结果,认为最大结果小于材料极限的话,失效的几率小于99.7%”
复制代码


刚性单元约束改为节点约束

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不错,值得借鉴。  发表于 2012-12-25 09:15
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 楼主| 发表于 2012-12-25 10:44:04 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
JingheSu 发表于 2012-12-25 09:49
有一点一直不太明白:随机振动中的激励是随机的,那么这个结果所给出的应力有什么意义?他仅仅是对你的这一 ...

  1.         首先谢谢JingheSu 斑竹的赏识,给了我2个技术积分,在论坛了熬了三年了,一直不敢献丑,临近毕业,所以就发一发自己的心得与经验。接下来,我会继续努力的!

  2. 对于你的问题,我思考了一下,在此回答,也是个人愚见,错误之处敬请斧正。并附上文献,相信这个文献对你有帮组。《随机振动载荷作用下结构VonMises 应力过程的研究》
  3. 随机振动:未来任一给定时刻的瞬时值不能预先确定的机械振动。无法用确定性函数而必须用概率统计方法定量描述其运动规律的振动。
  4. 激励是随机的,但是在频域上分布是具有规律的,也就是说相应在频域上也会呈现一定规律,反映出某频率下结构的响应概率的大小,也对应我上述提到的均方根RMS对应的是方差,体现偏离平衡位置的值。
  5. 例如,车辆在高低不平路面上行驶、高层建筑在阵风或地震作用下发生的振动就是随机振动。随机振动的单次试验结果有不确定性、不可预估性和不重复性,但相同条件下的多次试验结果却有 随机振动图解内在的统计规律。将每次试验结果yj(t) (j=1,2,…,n)都看作一个样本,则它们全体(又称集合)Y[t]=y1(t),y2(t),…,yn(t)构成一个随机过程,用以表示随机振动的响应。对一个随机过程 ,在任意时刻ti的各样本上取值是随机的 , 称Y(ti)为随机变量。随机变量定义在样本空间,其取值有一定的概率,用概率统计方法可得到以下各种信息。例如,用数学期望表示随机变量的平均值;用均方值表示随机变量平方的平均值;用标准差表示随机变量偏离数学期望的程度;用概率密度函数或概率分布函数表示随机变量在不同范围取值的概率。用积分变换(如拉普拉斯变换,傅里叶变换等)方法可得到随机过程的频率域或其他域的信息,从而可全面描述随机振动的激励和响应。(此来源于百度)。
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发表于 2012-12-25 11:09:29 | 显示全部楼层 来自 法国
JingheSu 发表于 2012-12-25 09:49
有一点一直不太明白:随机振动中的激励是随机的,那么这个结果所给出的应力有什么意义?他仅仅是对你的这一 ...

一个统计意义上的应力~~~~。所以他不是某一次输入的响应,而应该是一个每次输入后(我们的输入就是一个统计数值,也就是一个期望数值)的响应的期望。。
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