Frequenzantwortanalysen

Alle Lasten in einer Frequenzantwortanalyse werden im Dialogfeld Analyseparameter angegeben. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Überschrift Analysetyp in der Strukturansicht, und wählen Sie Analyseparameter bearbeiten aus, oder verwenden Sie den Befehl Setup Modell einrichten Parameter, um auf das Dialogfeld zuzugreifen.

Die Speicherzuweisung in Prozent im Dialogfeld Analyseparameter steuert, wie viel des verfügbaren RAM verwendet wird, um die Elementdaten zu lesen und die Matrizen zusammenzusetzen. (Wenn der Wert kleiner oder gleich 100 % ist, wird der verfügbare physikalische Arbeitsspeicher verwendet. Wenn der Wert dieser Eingabe größer als 100 % ist, verwendet der Speicherzuordnung den verfügbaren physikalischen und virtuellen Speicher).

Klicken Sie auf die Schaltfläche Einstellungen der Analyse , um das Dialogfeld Frequenzantwort-Analyseeingabe anzuzeigen.

Da die Frequenzantwortanalyse die Ergebnisse aus einer Modalanalyse verwendet, geben Sie an, welches Entwurfsszenario im aktuellen Modell die Ergebnisse mit dem Feld Modale Ergebnisse aus Entwurfsszenario verwenden am oberen Rand von Frequenzantwort-Analyseeingabe aufweist.

Anmerkung: Die Modelleinheiten der Frequenzantwortanalyse müssen mit den Modelleinheiten der Modalergebnisse identisch sein.

Definieren vorhandener Frequenzen

Die Erregerfrequenzen werden auf der Registerkarte Erregerfrequenzen des Dialogfelds Frequenzantwort-Analyseeingabe definiert. Sie können verschiedene Sätze von Erregerfrequenzen erstellen, die auf verschiedene Bereiche des Modells mit Frequenzindizes angewendet werden können. Standardmäßig werden die Frequenzen im Frequenzindex 1-Freq Index 1 platziert. Sie können einen neuen Frequenzindex erstellen, indem Sie auf die Schaltfläche Neu klicken. Geben Sie die einzelnen Frequenzen im aktuellen Frequenzindex ein, indem Sie die Werte in die Spalte Frequenz (Hz) eingeben. Wenn zusätzlich zu diesen Frequenzen die Eigenfrequenzen aufgenommen werden sollen, aktivieren Sie das Kontrollkästchen Eigenfrequenzen einbeziehen.

Anmerkung:
  • Das Angeben mehrerer Frequenzen für einen bestimmten Index führt zu separaten Lastfällen. Die Struktur wird so analysiert, als würde jede Frequenz unabhängig voneinander auftreten. Dann wird die Quadratwurzelsumme (SRSS) berechnet.
  • In der Ergebnisanzeige können Sie die phasensynchronen, phasenverschobenen und SRSS-Erregungen für jede Frequenz anzeigen. Dies wird durch die Optionen im Pulldown-Menü Ergebnisoptionen Analysespezifisch Antworttyp gesteuert.
Achtung:
  • Die Frequenzindizes müssen mit Index 1 beginnen und sequenziell sein. Die Indizes müssen z. B. 1, 2 und 3 sein, nicht 1, 5 und 7.
  • Alle Frequenzindizes müssen über die gleiche Anzahl von Erzwingungsfrequenzen verfügen.

Definieren von erregten Knoten

Die Knoten, auf die die Erregerfrequenzen angewendet werden, werden auf der Registerkarte Erregte Knoten des Dialogfelds Frequenzantwort-Analyseeingabe definiert. Wenn Sie möchten, dass dieselbe Erzwingungsfrequenz für alle Lastkomponenten verwendet wird, aktivieren Sie das Kontrollkästchen Lasten der gleichen Frequenz. Wenn es aktiviert ist, wird keine Quadratwurzel die Summe der Quadrate (SRSS) ausgeführt. Wenn es nicht aktiviert ist, wird eine SRSS durchgeführt.

Der eingegebene Wert im Feld Häufungsfaktor für Eigenfrequenzen ist die minimale Erhöhung der Frequenz von einem Modus zur nächsten, vorausgesetzt, diese Frequenzen sollen als separate Frequenzen erkannt werden. Ein Wert von 0,1 gibt an, dass die aufeinanderfolgenden Frequenzen 1,1 Mal höher sein müssen, um sie als separate Modi anzusehen. Dies ist nützlich, wenn aufeinanderfolgende modale Frequenzen sehr dicht beieinander liegen. Verwenden Sie den Häufungsfaktor, um den Duplikatsmodus zu ignorieren.

Sie können Knotengruppen verwenden, um verschiedene Frequenzindizes auf verschiedene Knoten anzuwenden. Standardmäßig werden die Knoten im 1-Node Set 1 platziert. Um einen neuen Knoten zu erstellen, klicken Sie auf die Schaltfläche Neu.

Sie können für jede Knotengruppe die Frequenz auf einen bestimmten Knoten oder auf einen beliebigen Knoten, der eine Randbedingung enthält, anwenden. Um die Frequenz auf einen bestimmten Knoten anzuwenden, aktivieren Sie das Optionsfeld Knotennummer der angewendeten Erregung im Abschnitt Knotennummer, und geben Sie die Knotennummer im benachbarten Feld ein. Um die Frequenz auf einen Knoten anzuwenden, der eine Randbedingung enthält, aktivieren Sie das Optionsfeld Grundbeschleunigungsbewegung im Abschnitt Knotennummer.

Wenn es sich bei der auf die Knoten angewendeten Last um eine Beschleunigung handelt, aktivieren Sie das Optionsfeld Beschleunigungseingabe im Abschnitt Typ der Erregung. Wenn es sich bei der auf die Knoten angewendeten Last um eine Kraft handelt, aktivieren Sie das Optionsfeld Krafteingabe im Abschnitt Typ der Erregung. Wählen Sie als Nächstes das entsprechende Optionsfeld aus, um die Richtung der Last im Abschnitt Richtung der Erregung zu definieren. Für die Knotenerregung entsprechen die Richtungen dem lokalen Koordinatensystem, dem der Knoten zugewiesen ist. Die X-Richtung folgt beispielsweise der radialen Richtung in einem zylindrischen Koordinatensystem. (Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Einrichten und Durchführen der Analyse: Lokale Koordinatensysteme.) Für die Grundbeschleunigung entsprechen die Richtungen den globalen Richtungen.

Geben Sie den Frequenzindex an, der auf die aktuelle Knotengruppe im Dropdown-Menü Index der Erregerfrequenzdefinition angewendet wird. Wenn das Kontrollkästchen Lasten der gleichen Frequenz aktiviert wird, können Sie einen Phasenverschiebungswinkel im Feld Phasenverschiebung der angewendeten Erregung (in Grad) angeben. Schließlich müssen Sie einen Skalierungsfaktor im Feld Skalierungsfaktor für Amplituden angeben. Dies multipliziert die Amplitude der Last, die auf diese Knotengruppe angewendet wird.

Definieren der Dämpfungsverhältnisse

Die Dämpfungsverhältnisse (Prozentsatz der kritischen Dämpfung) werden auf der Registerkarte Dämpfungsverhältnisse im Dialogfeld Frequenzantwort-Analyseeingabe definiert. Sie erstellen ein Dämpfungsverhältnis gegen eine Frequenzkurve durch Definieren von Datenpunkten in den Spalten Frequenz (Hz) und Dämpfungsverhältnis.

Die Dämpfungsverhältniswerte an den Erregerfrequenzen, die auf der Registerkarte Erregerfrequenzen angegeben werden, werden durch lineare Interpolation zwischen den Frequenzwerten auf der Registerkarte Dämpfungsverhältnisse berechnet. Die Frequenzen auf der Registerkarte Dämpfungsverhältnisse müssen daher nicht mit den Erregerfrequenzen übereinstimmen. (Wenn Sie nur eine Zeile eingeben, wird der Dämpfungswert wird für alle Erregerfrequenzen verwendet.)

Die Dämpfung ist nicht spezifisch für ein angegebenes Element. Die Dämpfung wird über das gesamte Modell oder eine entsprechende viskose Dämpfung verteilt. Die Kräfte, die durch die Dämpfung entstehen, werden daher nicht in den Ergebnissen angezeigt. Die technische Darstellung einer Struktur mit Ausgangsbeschleunigung wird normalerweise wie in Abbildung 1a dargestellt. Die Kraft zum Verschieben der Basis (y) enthält die Dämpfungskraft z. Da die Dämpfung in FEM eine viskose Dämpfung ist, wird eine bessere Darstellung der Analyse in Abbildung 1b gezeigt. In diesem Szenario wird die Dämpfungskraft nicht als Ergebnis in der Analyse angezeigt. Die Kraft, die in der Feder k gemeldet wird, enthält keine Dämpfung.

Abbildung 1a: Stromlaufplan Abbildung 1b: FEM-Darstellung

Definieren von Amplituden

Die Amplituden werden auf der Registerkarte Amplituden im Dialogfeld Frequenzantwort-Analyseeingabe definiert. Sie erstellen eine Amplitude gegen eine Frequenzkurve, indem Sie Datenpunkte in den Spalten Frequenz (Hz) und entweder Beschleunigung oder Kraft definieren. Die Beschleunigungseingabe erfolgt in G-Einheiten. Alle aus dieser Tabelle ermittelten Werte werden mithilfe der Schwerkraftkonstante in Beschleunigung konvertiert. Die Krafteingabe erfolgt in Krafteinheiten basierend auf dem Einheitensystem.

Die Beschleunigungs- und Kraftwerte an den Erregerfrequenzen, die auf der Registerkarte Erregerfrequenzen bereitgestellt werden, werden durch lineare Interpolation zwischen Frequenzwerten auf der Registerkarte Amplituden berechnet. Die Frequenzen auf der Registerkarte Amplitude muss nicht mit den Erregerfrequenzen übereinstimmen. (Wenn Sie nur eine Zeile eingeben, wird der Amplitudenwert für alle Erregerfrequenzen verwendet.)

Wenn eine Erregerfrequenz der Struktur unterhalb der kleinsten und größten Frequenz auf der Registerkarte Amplituden eingegeben wird, wird die Amplitude der nächsten Eingabefrequenz verwendet. Um dieselbe Laste auf alle Erregerfrequenzen anzuwenden, wird daher nur eine Eingabezeile auf der Registerkarte Amplituden benötigt.

Steuern von Daten in Ausgabedateien

Bevor die Analyse durchgeführt wird, können Sie auswählen, zusätzliche Ergebnisse auszugeben. Verwenden Sie den Abschnitt Ausgabesteuerungen im Dialogfeld Analyseparameter, um anzugeben, welche Ergebnisse ausgegeben werden sollen.

  • Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Verschiebungsdaten oder das Kontrollkästchen Spannungsdaten, um relevante Ergebnisse in der Zusammenfassungsdatei oder Spannungstextdatei zu erhalten. Da diese Ausgabe recht umfangreich werden kann und diese Einstellungen keine Auswirkungen auf die Ergebnisse haben, die in der Ergebnisanzeige verfügbar sind, kann es besser sein, die Ergebnisanzeige nur dann zu verwenden, wenn ausschließlich ausgewählte Ergebnisse benötigt werden.
  • Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Spannung/Dehnung an Mittenknoten (binär), um die Spannung und die Dehnung am Mittelknoten in den binären Ergebnisdateien auszugeben. Diese Ergebnisse können in der Ergebnisanzeige angezeigt werden. (Mittelknoten sind eine Möglichkeit, die für bestimmte Elementtypen aktiviert werden können, die das Dialogfeld Elementdefinition verwenden.)