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谐波响应拓展:扫频测试、瞬态结构对照分析

创作时间:
作者:
@小白创作中心

谐波响应拓展:扫频测试、瞬态结构对照分析

引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/qq_58675332/article/details/145665908

什么是扫频测试?

1.1 定义

扫频测试是指在一定频率范围内,以连续或步进的方式改变激励频率,同时测量系统的振动响应(如位移、加速度、应力等)。其核心目标是:

  • 识别共振频率:找到系统固有频率对应的峰值响应。
  • 绘制频响曲线:得到幅值/相位随频率变化的曲线。
  • 验证模型:通过实验数据验证有限元分析或理论计算的准确性。

1.2 关键特点

  • 频率范围可控:从低频到高频(如1 Hz~1000 Hz)按需设置。
  • 激励形式灵活:常用正弦波激励(单频或多频叠加),也可以是随机振动。
  • 数据直观:直接观察共振点、阻尼特性等。
对比项
扫频测试
谐波响应分析
目的
实验测量实际系统的动态特性
理论/仿真分析系统的频响特性
输入
物理激励(振动台、激振器等)
数值模型(质量、刚度、阻尼矩阵)
输出
实测频响曲线
计算的频响曲线
适用阶段
产品验证、故障诊断
设计阶段、模型优化
成本
较高(需要设备、传感器)
较低(仅需计算资源)

扫频测试仿真操作

步骤1:在模态分析的基础上建立谐波响应系统

模态分析:音叉不同状态下的模态-CSDN博客
将谐波响应项目Harmonic Response拖拽到模态分析Modal的第六个框求解solution的位置


步骤2:激励设置

步骤3:分析器设置

模态分析器设置:

谐波响应分析器设置:

步骤4:结果后处理

关键结构项:

  • 总变形 (Total Deformation)

  • 频率响应(Frequency Response)

瞬态结构分析对照

对照标准:

求解音叉末端在正弦激励下,Y方向稳态幅值:
正弦激励:频率:100hz;幅值:20N

3.1 谐波响应

参照谐波响应:理论基础与基本操作-CSDN博客 操作,调整步骤2:载荷设置步骤3:谐波响应分析器设置

步骤1:在模态分析的基础上建立谐波响应系统

步骤2:载荷设置

步骤3:分析器设置

模态分析器

谐波响应分析器

步骤4:结果后处理

  • 频率响应(Frequency Response)

可以看到在100Hz时,Y方向稳态振幅为4.6734e-5m。

3.2 瞬态机构分析(频域分析)

步骤1:在模态分析的基础上建立瞬态结构分析系统

步骤2:载荷设置

步骤3:瞬态结构分析器设置

步骤4:结果后处理

关键结构项

  • 定向变形(Directional Deformation)

可以看到在100Hz时,Y方向稳态振幅为4.5684e-5m。

3.3 瞬态机构分析(时域分析)

步骤1:建立瞬态结构分析系统

步骤2:载荷设置

步骤3:瞬态结构分析器设置

步骤4:结果后处理

关键结构项

  • 定向变形(Directional Deformation)

可以看到在100Hz时,Y方向稳态振幅为5.1368e-5m。

3.4 结果统计

方法
振幅
偏差
谐波响应
4.6734e-5
0
瞬态结构分析(频域)
4.5684e-5
2.25%
瞬态结构分析(时域)
5.1368e-5
9.92%
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