关于random response分析的讨论

jacobi

咨询一个很弱的问题，
random response分析中输出结构某些量的
均方根、功率谱啥的，
这些量可以用来做啥，
一点都不懂这些东西，
想了解一下，
谢谢

如下图的位移RMS，
RMS值随frequency变化，能反映出什么意义；
此外
（1）pSD，难道是用来进行fft变化，得出自相关函数，求方差么；
（2）PSD的数值大小有意义么、还是仅仅识别出结构的频率？
（3）求结构上任意两点位移的互谱怎么求呢，abq中能输出来么？

谢谢讨论，
感觉论坛中讨论随机振动分析比较少，无论是abq还是ansys，
理论的书看了一点点，
对算出来的结果不知道有啥意义。

shock111

这个应该去看看统计的东西吧，表明的是一个可能的分布

Maybn

最近也在学习随机振动这块，和楼主交流下。
对于零均值平稳随机过程
均方根RMS对应的是方差，体现的是偏离平衡位置的值。
功率谱密度是频率的函数，它的意义就是在各个对应频点的能量，
激励或者响应的谱密度曲线都是这样理解的。
得到响应功率谱，以及谱矩（方差，二阶矩）我们就可以直接应用于工程设计的统计量。
而不用再回头去求解自相关函数，方差可以直接通过功率谱求得。

nanjinger

我来这样 解释 psd的意义 ，

比如单自由度单质量的弹簧振动模型，PSD描述的是该振子在5HZ时的弹簧所做的功的大小。如果要计算 从5-100HZ的能量，积分就可以。相当于该响应曲线下的面积。

ida

我也在研究随机振动，不过我现在连施加随机位移还不会捏。

关于PSD，比如说研究座椅振动，通过PSD，方差，可以得出座椅振动的加速度a，然后人体有一个加速度敏感值，通过比较这个座椅的加速度谱可以知道这个座椅是否‘舒适’。

nanjinger

座椅是否舒适的依据是频率而非加速度 。

jacobi

座椅是否舒适的依据是频率而非加速度 。
nanjinger 发表于 2011-5-17 09:16

可能是专业的差异吧
土木中，比如高层结构的人体舒适度是基于加速度描述的
如风荷载引起的振动，结构越高晃得越厉害
还有如人行天桥的振动啥的

hunanyangdong

很迷茫啊，请问用功率谱作为输入后，能得到或输出一些什么量呢？

lzu_cainiao

我对这个也不是很懂，只是谈谈我做的吧，供楼主参考！
我先在做的也是这个关键词进行分析。
1、PSD,我的这个输入是一个统计结果，因为它没有什么规律，只能靠统计来搞了。横轴是频率，纵轴是加速度。
2、我用的是模态叠加法，所以第一个分析步是模态分析。
3、分析步中，我要考核三个方向，所以有三个PSD,自然也有三个分析步。
4、频率提取40阶模态，最高模态已经很大了，应该可以覆盖。
5、输出结果主要输出均方根应力。
6、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%

在分享一下关键词设置等：
*PSD-DEFINITION, NAME=L, TYPE=BASE, G=9810.
0.1,0,10
..........................
**frequency analysis
*STEP, NAME = mode
*FREQUENCY, EIGENSOLVER = LANCZOS
40,,,,,
*BOUNDARY
Fixed,1,6,0
*END STEP
**L direction
*STEP, NAME = L direction
*RANDOM RESPONSE
10,2500,16,6.0
*modal damping, MODAL=DIRECT
1,40,0.04
*BASE MOTION,DOF=1,LOAD CASE=1
*CORRELATION,PSD=L,TYPE=UNCORRELATED
1,1.
*OUTPUT,FIELD,FREQ=10000
*ELEMENT OUTPUT
RS
*END STEP

erictty

我对这个也不是很懂，只是谈谈我做的吧，供楼主参考！
我先在做的也是这个关键词进行分析。
1、PSD,我的这 ...
lzu_cainiao 发表于 2011-6-16 10:39

    帅哥你第6条查看结果，中的1sigma应力是如何从均方根应力获取的，而且aba输出的是rs的分量，如何最快获取rmises，或者直接获取vonmises最好，在版内问了好几次还是没人准确回应？

aba做这些分析都很方便，关键是目前的版本无法获取1sigma应力，ansys就可以，不过ansys改模型改属性不够人性化，哈哈

erictty

随机响应的谱线一般都是宽频加窄带，产品设计后，需按一定的标准开展一定的环境试验，而psd曲线就是能初步描述振动环境的统计曲线，目前振动台上都是通过加载频率vs功率谱密度的加载曲线，开展振动台测试，包括功能性测试和强度测试，振动时间按一定的标准来，查看结构关键连接部位，关键结构件的精度是否满足要求；
计算软件，常用的通用软件都可以计算，但是最终关注的结果实质上，如lzu_cainiao 说的做分析主要是查看获取1sigma应力和3sigma应力来预测结构是否可靠，可能还有更多的意义尚未发掘：
1）ansys 操作可能没有abaqus和其它同类软件方便，但是可直接开展psd分析，获取1sigma应力。
2)ABAQUS好像可以提取1sigma应力，但目前的版本都是输出rs系列的分量，有类似脚本可以实现rmises，但是与vonmises似乎还有一点距离，请高人赐教，在我以前发的帖子问询中，bass网友说可以在6.。10中修改inp文件，但具体如何实现，看doc也没发现，请赐教

stone08

I have done random vibration in both Abaqus and Nastran. I will say Nastran is much easier and intuitive. What Nastran deals with Random vibration is first to run the frequency response and output a transfer function. This transfer function will then mutiply the random PSD input. The output normally is stress PSD curve (or, accel, displ....), which the unit is stress^2/Hz. What you need to get out of this curve is to do the integral to get spectral  RMS (one sigma stress). I am not aware that Abaqus can get one sigma stress directly (Maybe it does, ANSYS does though). After the 1 sigma stress, you can continue to do the random fatigue evaluation. The detail of fatigue process can see the following link
http://bbs.simwe.com/viewthread.php?tid=947776

Jacobi Lz,
If you convert the log-log into linear plot, it will make sense to you. From the PSD plot, you can see the peaks in some particular frequencies, which may indicate the occurance of resonance.
PSD的数值大小有意义么?
It normally has little physical meaning. What we care is the Stress rms value (1 sigma stress). This one sigma will give you an ideas that the probability of - 1sigma <stress< + 1 sigma stress is about 68.3%. When you account for a fool-proof design, you normally need to take 3 sigma stress range. That will ensure you that 99.73% of the stress will fall into that range. It is all about the statistical concept. It is not that straightforward and It did take me a while to accept the idea.

lzu_cainiao

帅哥你第6条查看结果，中的1sigma应力是如何从均方根应力获取的，而且aba输出的是rs的分量，如何 ...
erictty 发表于 2011-8-8 19:34

这个我也不太清楚在abaqus中怎么处理，我是在hyperview中进行后处理的。

scof

学习一下

yuganqq

好帖子！请问各位大侠，随机分析能不能在多个部位施加psd激励啊？nastran帮助里有提到多个激励的施加吗？谢谢

329378531

lzu_cainiao 发表于 2011-6-16 10:39
我对这个也不是很懂，只是谈谈我做的吧，供楼主参考！
我先在做的也是这个关键词进行分析。
1、PSD,我的这 ...

请问random response的element output只能是RS吗？还可以输出RMISES吗？

zhangjg

:):):):):)

715211229

lzu_cainiao 发表于 2011-6-16 10:39
我对这个也不是很懂，只是谈谈我做的吧，供楼主参考！
我先在做的也是这个关键词进行分析。
1、PSD,我的这 ...

1.三个Psd是否应该放到一个分析步里？
2.模态截止频率与psd 频率上限差多少，可以认为足够？
3.材料极限对应哪个极限？