AWB13.0做谐响应分析，如何对施加的不同扭矩载荷设置相位差和不同频率

wwtiandatiancai

首先还是要再次感谢本版的版主大侠们，帮我解决了Harmonic Response下不支持Bushing连接的问题，使得我的研究得以进行下去。现在我在进一步研究中又遇到了问题，特诚心求助于本版的大侠们！

我做的课题是关于惯性平台的振动响应分析。在平台支架内部的三个面上要分别安装一个机抖激光陀螺，而平台支架的两侧面与外部框架之间用四个橡胶减振器连接，外部框架可视为不动的大刚体或地面。由于机抖激光陀螺工作时内部抖轮有绕圆心的高频往复抖动，这相当于一个简谐变化的扭矩作用于平台支架的陀螺安装面上。我的研究目标是分析在三个陀螺工作过程中（有抖动），平台支架的响应情况，进而找到结构的薄弱环节。

我遇到的问题是：
1）三个不同方位的陀螺内部抖轮往复抖动，简化为简谐变化的扭矩作用于平台支架上，而这三个简谐扭矩是有相位差的，即陀螺内部抖轮以不同的初始相位开始抖动。我不知道在AWB Harmonic Response中如何施加不同相位的扭矩载荷，如果AWB不支持，有什么办法？
2）三个陀螺的抖动频率不同，大概分别为580Hz、600Hz和620Hz。而我知道在Harmonic Response中所有的载荷都应该是同一频率。我请教大侠们：像我这种情况，有什么好的办法可以求得支架在这三个不同频率扭矩作用下的响应？
对于问题2，我的初步想法是：可不可以分别单独加载不同频率的扭矩，然后在结果后处理中通过结果的叠加求得共同作用的响应？可是这是在不同频率下的结果，能叠加吗，还有意义吗？我想可能并不是我想要的，因为我想知道的是三个不同频率扭矩共同作用的情况下，平台支架在某一频率下（通过谐响应扫频获得的共振频率）的响应（总变形、应力和应变）。不知道该怎么办。。。
3）我在谐响应分析时，出现如下警告：One or more MPC contact regions or remote boundary conditions may have conflicts with other applied boundary conditions or other contact regions.Refer to Troubleshooting in the Help System for more details.我想这可能是我在同一面上设置了两个Solid to Ground 的Bushing连接的原因吧，但这确实是我的工作实际啊（同一面上用两个减振器与外部连接），这怎么办呢？

为了便于大侠们帮我分析，我把我的Project放在了附件中，出于对单位的保密责任和义务，模型做了大量简化，但足以说明问题。希望大伙儿在百忙之中帮我看看，解决一下我的问题。谢谢，谢谢！

PS:项目截图在楼下！

拉布索思

如果moment没有的话可以考虑等效，比如说加一对反向的力，或者定义局部柱坐标系，加一对相反的y方向的力。

你的意思是说，究竟你施加的是一个载荷还是三个载荷？其实就算是三个载荷也可以直接用一个分析的，只要你设的频段包括这些（不同的）频率。

还是说，载荷就只有一个，但三个部件的固有频率不一样？如果这样你可以设频率范围为，比如560～640。

另外，建议贴个模型图，比较好讨论。

wwtiandatiancai

1# wwtiandatiancai 我的Project  压缩为两个附件，这是第二个，谢谢！

个人感觉我的这个案例很值得研究且有一定难度，欢迎版主大侠们踊跃发表意见，谢谢！

拉布索思

确实有兴趣研究研究，但得等我过两天有空再看。

1）扭矩没有phase angle这个选项吗？力是可以加不同相位的，你看看扭矩里有没有。我这个帖子有讨论到加初相位问题，可以参考一下：【拉布索思】转动轴的受力分析及谐响应分析。

2）还不太明白你的要求。谐响应是扫频分析，应该是分析一个频段，而不是一个固定值。我看你的描述好像更像是要做瞬态分析。

3）这个要看看模型再说。

简化模型的做法很好，既避免泄密，又能减少大家的计算量，方便找出问题所在。

wwtiandatiancai

确实有兴趣研究研究，但得等我过两天有空再看。

1）扭矩没有phase angle这个选项吗？力是可以加不同相位的，你看看扭矩里有没有。我这个帖子有讨论到加初相位问题，可以参考一下：【拉布索思】转动轴的受力分析及 ...
拉布索思 发表于 2011-5-30 00:05

您最近比较忙啊，有空一定帮我看看啊，这是我的毕业课题，就指着它毕业呢，先谢谢啦！
您关于转动轴的受力分析的帖子我已经拜读了，在谐响应分析里载荷力的确可以设置相位，但Moment却没有。
谐响应的确是扫频分析，但扫频后要通过响应图像找到最大振幅所在的频率（共振频率），分析在那一频率下的应力应变。我帖子中说的确定的频率就指的最终找出的那个共振频率，但现在的问题是不知如何去找。因为扫频时是默认所有载荷都处于同一频率，而实际上我的载荷扭矩频率是确定的且值不同。
我曾经想过进行瞬态分析，但我主要是想知道结构在这种工况下的的频率响应情况。。。

wwtiandatiancai

如果moment没有的话可以考虑等效，比如说加一对反向的力，或者定义局部柱坐标系，加一对相反的y方向的力。

您看看我的模型，陀螺和支架之间是通过四个螺钉连接的，我的加载方式是在四个螺孔上施加扭矩，我觉得对于我这种情况，用力偶代替与实际不甚相符。

你的意思是说，究竟你施加的是一个载荷还是三个载荷？其实就算是三个载荷也可以直接用一个分析的，只要你 ...
拉布索思 发表于 2011-5-30 08:27

同时施加三个不同频率的载荷！但我不知道这样能不能求，所有才想到分别单独加载每个扭矩，然后人为将结果叠加的办法来模拟同时加载三个扭矩。不知道我说明白了吗？
您多费心，谢谢！

拉布索思

我想只有两条路：

1.瞬态分析。激励频率是一定的，没必要做谐响应。

2.单独加载做谐响应。响应平移后叠加，叠加时横坐标不应该是频率值。

wwtiandatiancai

我想只有两条路：

1.瞬态分析。激励频率是一定的，没必要做谐响应。

2.单独加载做谐响应。响应平移后叠加，叠加时横坐标不应该是频率值。
拉布索思 发表于 2011-5-30 19:36

在我这个项目中，三个陀螺的工作频率是我之前选择的结果（要求不可以选同一频率的，必须错开）。而实际上，陀螺的抖动频率在550Hz~650Hz范围内都是有的。只不过当具体哪三个陀螺定下来之后，相应地三个频率自然就确定了，在这里我选的是580、600和620。而我之所以要做谐响应分析，是想找到在550~650Hz之间，哪三种频率的陀螺使得支架的响应最小（或最大），进而选定新的一组（三个）陀螺，从而改进之前的设计（陀螺的选择与匹配）。
我想结合谐响应分析的结果，适宜地选择三个陀螺后，再针对已选定的三个频率进行瞬态分析，也就是您第一条所说的，您觉得我的想法可行吗？
对于您说的第二条，“响应平移后加载，叠加时横坐标不应该是频率值”我不是很理解，能说得再明白点吗？而且您这里说的响应是什么，波特图还是应力、应变和总变形？

拉布索思

来回到了第8楼，终于明白你想干吗了。

那你就分别做三次谐响应，频段都是550-650。

叠加的时候直接把三条曲线的最小值相加，最大值相加。分别相应的频率就是你要的每个的频率。

但是需要注意的是，谐响应的结果是一个点的单向位移或加速度。

所以要确定哪个点的哪个方向是最重要的，如果不是单一的，那或者就给结果加个权，再选择。

我之前说横坐标不应该是频率值的意思是它们的频率不应该是同一频率叠加，而应该是最大最小值叠加。

就是波特图。

wwtiandatiancai

那你就分别做三次谐响应，频段都是550-650。拉布索思 发表于 2011-5-30 20:41

您的意思是我分别做三次谐响应分析，每次只加载一个方向的扭矩？还会遇到我最初的问题，扭矩的初始相位如何设置？

叠加的时候直接把三条曲线的最小值相加，最大值相加。分别相应的频率就是你要的每个的频率。
拉布索思 发表于 2011-5-30 20:41

为什么叠加后分别相应的频率就是我要的频率？横坐标不是说不是频率吗？哪里去找“分别相应的频率”？这部分我可能是因为之前也从没做过关于结果叠加的操作，没理解您的意思，感觉摸不着头脑。

我一直有一个疑惑：对一个结构做谐响应分析（扫频），无非是想通过曲线（波特图）找到结构的共振频率，进而再看结构在共振频率下的应力、应变。
而模态分析不就已经可以找到共振频率了吗？为什么人们还总是要做谐响应分析呢？
PS:刚吃晚饭出去帮同学订婚宴去了，没及时回复您，不好意思啊！

拉布索思

如果只需要知道固有频率，那当然只需要做模态分析。做谐响应是因为想知道它的响应，不一定是固有频率的响应，也可以是工作频段的响应，进而也可以分析它的寿命。

横坐标是频率，但叠加之后就不是频率值，因为10hz的值跟20hz的值加起来，横坐标不应该写频率值吧。

文字不好解释，明天或后天我再看看吧。

wwtiandatiancai

如果只需要知道固有频率，那当然只需要做模态分析。做谐响应是因为想知道它的响应，不一定是固有频率的响应，也可以是工作频段的响应，进而也可以分析它的寿命。
拉布索思 发表于 2011-5-31 00:21

这部分您说的非常对，我之前虽然知道谐响应分析如何做，但对它的用途理解得不到位。

我的Project，您闲下来时受累帮我看看，谢谢！

PS:抛开我的课题，问一个一般性的问题：如何对Harmonic Response里面施加的扭矩设置初相位，可以通过命令实现吗？还是说只能通过等效为一对力偶实现？

拉布索思

嗯，忙完了，下午帮你看看。

用命令实现扭矩加初相位应该可以，但我不太懂，或者你去C01版找找。

wwtiandatiancai

嗯，忙完了，下午帮你看看。

用命令实现扭矩加初相位应该可以，但我不太懂，或者你去C01版找找。
拉布索思 发表于 2011-5-31 12:57

忙完了啊，辛苦了。您除了管理论坛，平时的工作也是搞有限元仿真吗？（随便问问，可以不回答 ）
回来您帮我看看吧，我先去上班了，晚上再来。先谢谢啦！

拉布索思

先贴个结果图，左上角是三个扭矩共同作用，其它是每个扭矩分别作用。

拉布索思

根据你的要求，我们只要把三个最大值数值相加，那可以得到这个点的这个方向位移最大值，它所对应的每个频率就是它们需要的工作频率。

比如说，按图中情况，第一个扭矩的频率应该是380，第二个是400，第三个是360，它们分别以各自的频率工作，能达到最大值。

要达到这个最大值还有一个条件，就是它们的初相位应该与图中相应频率对应的相位角相同。

在这两个条件下，这个点位移就能达到数值相加的最大值。

拉布索思

如果你的初相位是确定的，其实可以直接对三个图进行叠加，但这里的叠加并不是简单的数值相加。

这其实相当于多自由度的模态叠加，这个可以用公式来算，但其实也不好处理。

具体的其实也不好解释，我也没弄得很明白。或者明天继续吧。

wwtiandatiancai

17# 拉布索思

刚下班，正在看您给我的回帖，等我看明白了再和您讨论，先说声谢谢！

wwtiandatiancai

根据你的要求，我们只要把三个最大值数值相加，那可以得到这个点的这个方向位移最大值，它所对应的每个频率就是它们需要的工作频率。
拉布索思 发表于 2011-5-31 16:32

三条曲线叠加后得到的曲线）最大值不只有一个吗，对应的频率不也只有一个吗？为什么您说“它所对应的每个频率就是他们需要的工作频率”？
而且您一直说的“这个点”是那个点呢？具体分析时，在Harmonic Response下的Solution分支下面插入一个Frequency Response时需要选择一点、线或面，您觉得要选择一点吗？我觉得应该选择某一面，这样可能更全面些。一个点响应不能够代表整个实体的响应吧，一点响应处于最大值，整个结构的响应不一定处在最大值吧。

wwtiandatiancai

根据你的要求，我们只要把三个最大值数值相加，那可以得到这个点的这个方向位移最大值，它所对应的每个频率就是它们需要的工作频率。

比如说，按图中情况，第一个扭矩的频率应该是380，第二个是400，第三个是360， ...
拉布索思 发表于 2011-5-31 16:32

您所说的把三个扭矩单独作用的结果进行叠加和三个扭矩共同作用得到的图像会是一样的吗？（我想应该是不一样的。）您左上角的那个三扭矩共同作用图，载荷条件是什么？：三扭矩处于同一频率且没有相位差，对吗？