柱| abaqus线性动力学-频率响应分析
作者简介
前言
通过提取共振频率，可以初步评估结构的动态行为。如果载荷以简谐运动的形式施加，初始响应将是瞬态的，但在稳定后将以简谐方式出现。频率响应分析是计算在扫描频率区间内改变载荷频率对结构的影响。继续两层三跨屋架的例子，有两种常见的荷载形式，即在地板上跳舞的人群和机器和工具的振动。本文阐述了如何在提取共振频率后分析频率响应。
模型描述
模型设置和共振频率选择请参考前一篇“abaqus线性动力分析-提取共振频率”，这里不再重复，直接进行频率响应分析的相关设置。考虑将球放在地板上，并评估它对下图中红色标记处的结构的影响。
分析步骤设置
然后，在选择共振频率之后，添加稳态动力学、模态分析步骤。
稳态动力学，modal是基于通过提取共振频率获得的振动状态的叠加，其优点是速度快，但缺点是不适用于大阻尼和粘弹性材料。对于大阻尼和粘弹性材料的问题，建议采用稳态动力学直接法，它可以直接积分运动方程，并考虑阻尼和粘弹性材料而不是振动阻尼。相对而言，计算时间要比稳态动力学慢。
基本页面
(1)标度:扫描间隔可以是对数或线性的。
(2)使用八个频率。划分每个频率范围:将特征值计算的频率取为
间隔点意味着我们关心这些频率点的行为。
(3)输入频率的上限和下限。在上例中提取了80个频率后，最高频率约为51.057，因此这里的间隔为0到50。点数是间隔之间的点数，偏差是偏移参数，如下图所示。
阻尼页
(1)指定阻尼范围:选择阻尼比是由振动状态还是频率定义。
(2)输入振动状态区间的阻尼比。在前面的例子中，提取了80个频率，因此1到80个振动状态的阻尼比被定义为0.05。有许多方法可以定义阻尼比。阻尼可以通过振动状态、瑞利、结构和材料参数来定义。
输出设置
选择楼层中心的节点以创建一个集合，并在历史输出中输出该集合的偏移。
边界条件设置
(1)底部继续前一分析步骤的完全固定状态。
(2)考虑到参加舞会的人数为25人，每个成年人的平均体重为70公斤，计算后的总重量为17，167.5牛顿，然后将其转换为3859.41磅的英制单位。根据舞池的大小，计算出的压力约为0.067磅/平方英寸，压力施加在舞池上，如下图所示，数值输入到实际部分。
结果和讨论
在结果选项功能中，将复杂形式切换到幅度。
根据以前的共振频率结果，第一个频率主要贡献于x方向，所以首先观察u1的结果，第一个峰值出现在1.57赫兹的频率，位移为0.006317英寸，转换后约为0.156毫米。这种位移非常小，不会对结构造成损害。然后，观察u2的结果，发现在9.45赫兹的频率处有0.16英寸的位移，这在转换后约为4.06毫米。虽然这个结果比u1的大，但未经训练的普通人很难做到每秒9步，所以这种情况造成的影响可以忽略不计。
冗长的讨论
在线性动力学的范围内，输入和输出是成比例的。如果考虑小型机具对建筑物的影响，假设机具重量为350千克，是先前计算的1750千克总人口重量的0.2倍，且机具的稳定转速为3000转/分(50hz)。根据u1在50hz附近的结果，1.23-7英寸可以乘以0.2的因子，然后通过转换可以获得3.12-6毫米。因此，在这个问题中，机器和工具对建筑物的影响极小，这不足以构成危险。
文章来源：www.atolchina.com