随机振动的有限元分析所得加速度均方根值为何与力学振.....

yangsheng99 · 发表于 2016-5-18 10:42:20

我近期一直进行结构随机振动方面的工作，对自己设计的结构进行了随机振动的有限元分析，后续也进行了随机振动的力学试验，发现相同位置计算得到的响应和力学试验测得的响应竟然相差了3倍，计算得到的大约120grms，试验得到的大约350g。
针对上述的现场不知坛子里的各位有没有什么体会，大家交流一下。
或者有什么合适的方法能够使得有限元分析更接近真实的响应情况。

yangsheng99 · 发表于 2016-5-18 18:34:10

大家怎么都不回复讨论呢？自己先定一下。

Hpeixin · 发表于 2016-6-6 16:20:17

实验值达到了350g这么大吗？

yangsheng99 · 发表于 2016-6-7 15:03:44

Hpeixin 发表于 2016-6-6 16:20
实验值达到了350g这么大吗？

试验时考虑到损伤累积，没有直接上满量级，而是以小量级做的试验，然后根据经验有试验方估计出来的，基本差多。

wam · 发表于 2016-6-7 15:13:09

你都说了是随机振动试验，你怎么会得到一个数值？应该是加速度相对时间的曲线吧，RMS是均方根值，相当于是平均值的样子，没有特别实际的物理意义。

wam · 发表于 2016-6-7 15:16:12

有什么试验结论也请楼主能够分享下，我现在也在做随机振动相关的项目，也在探索怎么做这一类的仿真分析比较好。

Hpeixin · 发表于 2016-6-7 22:07:23

yangsheng99 发表于 2016-6-7 15:03
试验时考虑到损伤累积，没有直接上满量级，而是以小量级做的试验，然后根据经验有试验方估计出来的，基本 ...

请问一下仿真中120gRMS的情况下，结构最大的RMIese 大概多少？我最近做了个小例子感觉算出来的结果不大对

Hpeixin · 发表于 2016-6-7 22:18:20

wam 发表于 2016-6-7 15:13
你都说了是随机振动试验，你怎么会得到一个数值？应该是加速度相对时间的曲线吧，RMS是均方根值，相当于 ...

假如随机过程满足零均值的正态分布，那么这个均方根值就是分布的标准差，决定了这个输出点的加速度分布的概率情况，还是很有实际意义的吧我觉得。

wam · 发表于 2016-6-8 09:28:07

Hpeixin 发表于 2016-6-7 22:18
假如随机过程满足零均值的正态分布，那么这个均方根值就是分布的标准差，决定了这个输出点的加速度分布的 ...

试验得到的肯定是一条加速度基于时间的曲线，然后经过后处理后能够算出均方根值，楼主有试验的机会要好好把握啊，要是让我处理的话，我能想到的问题有这几个：1.测试的试验数据是不是足够的准确；2.数据的处理方法是不是得当；3.保证试验数据绝对的准确后，再进行算法的改进。我不知道你测的什么，不过350g的加速度让我很吃惊，我感觉测试应该是在仿真前做好的，但是目前都是反向在做，只能跟楼主共勉，共同学习进步吧。

zhoummtmz · 发表于 2016-6-8 11:00:28

Hpeixin 发表于 2016-6-7 22:18
假如随机过程满足零均值的正态分布，那么这个均方根值就是分布的标准差，决定了这个输出点的加速度分布的 ...

同意，均方根值感觉就是反应结构在一个频率丰富的激励下的综合响应的概率情况，做随机分析就是一个计算概率的问题，功率谱反应的是结构在该频点的传递情况(放大衰减)，积分起来就是综合响应均方值，所以感觉均方值在随机分析里算是比较重要的一个量

Hpeixin · 发表于 2016-6-12 10:06:24

zhoummtmz 发表于 2016-6-8 11:00
同意，均方根值感觉就是反应结构在一个频率丰富的激励下的综合响应的概率情况，做随机分析就是一个计算概 ...

请问一下朋友，在关于随机振动的结果如何指导结构设计这块有没有什么见解或者资料？

yangsheng99 · 发表于 2016-6-12 19:19:32

wam 发表于 2016-6-8 09:28
试验得到的肯定是一条加速度基于时间的曲线，然后经过后处理后能够算出均方根值，楼主有试验的机会要好好 ...

随机振动试验是在推力16T的振动台上进行了，试验的输入功率谱密度的总加速度均方根值是我实际分析输入的1/6.32，这时试验得到的加速度均方根值是55grms，这样线性去外推的话如果输入达到我计算输入的量级的话响应就能到达350grms，而我计算分析得到的只有120grms。
振动台振动时不同的控制系统和振动台系统是会有所差异，但是差异没有这么大。

yangsheng99 · 发表于 2016-6-12 19:20:25

Hpeixin 发表于 2016-6-7 22:07
请问一下仿真中120gRMS的情况下，结构最大的RMIese 大概多少？我最近做了个小例子感觉算出来的结果不 ...

这个没有输入，因为我不关心应力，只关心响应情况

wam · 发表于 2016-6-13 15:47:01

yangsheng99 发表于 2016-6-12 19:19
随机振动试验是在推力16T的振动台上进行了，试验的输入功率谱密度的总加速度均方根值是我实际分析输入的1 ...

这个肯定不能用线性推导，你直接就做什么实验，就用多大的载荷仿真就行了，反正也是验证算法，还有abaqus的随机振动分析，你使用的random respone吗？输出的结果是各个频率下的结果，我都没太懂到底有没有输出总体的均方根值，不知道楼主有没有弄清。

Hpeixin · 发表于 2016-6-15 10:13:08

yangsheng99 发表于 2016-6-12 19:20
这个没有输入，因为我不关心应力，只关心响应情况

我猜想120gRMS这么大的情况下，该响应点所对应动应力是不是超过了材料的许用极限，就是把结构振断了，这样的话仿真结果就明显不可靠了。

太感人 · 发表于 2016-8-15 20:06:43

zhoummtmz 发表于 2016-6-8 11:00
同意，均方根值感觉就是反应结构在一个频率丰富的激励下的综合响应的概率情况，做随机分析就是一个计算概 ...

请问怎么根据功率谱密度曲线计算加速度均方根值呢

ottokira · 发表于 2016-8-15 20:53:28

mark！！！

linmue · 发表于 2016-8-18 10:14:21

我觉得应从两方面考虑：
1.仿真中的随机激励和试验环节的是否相同？
2.仿真模型建模是否与实物完全相同，哪怕轻微的厚度都会影响结果。

因为结构的响应等于激励乘以频响，如果激振源也完全相同，而结果不同，那就得检查模型了。

因为模型的质量分布和刚度分布决定了系统的频响。

另外，你的随机激励位置是否也相同？

但愿对您有帮助。

yangsheng99 · 发表于 2016-9-5 15:44:14

linmue 发表于 2016-8-18 10:14
我觉得应从两方面考虑：
1.仿真中的随机激励和试验环节的是否相同？
2.仿真模型建模是否与实物完全相同，哪 ...

模型和实际产品应该可以认为差别不大，有限元模型的质量特性包括质心和转动惯量等都是和实际的模型进行对比过得，激励也是施加在相同的位置。计算得到的响应曲线和试验得到的响应曲线的响应峰值频率也比较接近，只是计算得到的曲线峰值的带宽比试验曲线的峰值带宽要窄的多

yangsheng99 · 发表于 2016-9-5 15:45:15

Hpeixin 发表于 2016-6-15 10:13
我猜想120gRMS这么大的情况下，该响应点所对应动应力是不是超过了材料的许用极限，就是把结构振断了，这 ...

结果不会发生破坏和断裂的，因为试验前后都进行了响应的测试，结构没有损坏。

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