响应谱

使用“分析参数”对话框中的“内存分配百分比”，您可控制用于读取单元数据和装配矩阵的可用 RAM 数量。（如果值小于或等于 100%，则使用可用的物理内存。如果此输入的值大于 100%，则内存分配将使用可用的物理内存和虚拟内存。）

输入谱

通过按“分析参数”对话框中的“谱数据”按钮，可输入谱定义。使用此屏幕可输入用户定义的谱，也可通过定义振动频率和阻尼比为自己创建一个谱。

由于响应谱分析使用模态分析中的结果，因此请在“使用设计工况中的模态结果”字段中，指定当前模型中的哪个设计工况具有模态结果。

注： 响应谱分析的模型单位必须与模态结果的模型单位相同。

输入谱类型：接下来，您可通过选择“输入谱类型”部分中的相应单选按钮，定义谱类型。该谱可定义为“位移～周期”、“加速度～周期”或“g ～周期”。该谱输入至电子表格中。根据选定的输入谱类型，表格的列标题将会有所不同。此外，您还可通过按“导入”按钮，从逗号分隔文件 (.csv) 中导入谱数据。

提示： 逗号分隔文件中的值必须与谱类型和活动的“显示单位”匹配。导入数据之前，您可根据需要更改“显示单位”。例如，对于“加速度～周期”谱，如果“显示单位”采用英制（英寸）单位，则值 314 将导入为 314 平方英寸 2 /秒；如果“显示单位”采用公制国际标准单位，则导入为 314 平方米 2 /秒/Hz。

系数：接下来，请选择谱应用于模型的方向。此操作在“系数”部分中完成。在“X 方向”、“Y 方向”、“Z 方向”字段中，为每个总体方向分别指定系数。系数 1 将应用按该方向中定义的谱。您可使用除 1 或 0 以外的值，谱将相应地缩放。

如果激活“群集”复选框，则接近频率的模态效应将按不同方式组合在一起（如下所述）。“群集”字段中的值可用于确定两个频率是否接近。值 0.1 会将彼此均在 10% 以内的所有频率分组在一起。具体地说，当以下条件成立时，两个频率彼此接近：

（频率 i - 频率 i-1）/（频率 i-1）<= 群集值

其中，频率 i 是大于频率 i-1 的下一个模式。如果每对频率在彼此的群集值范围内，则即便第一个频率和最后一个频率不在群集范围内，三个（或更多）连续模式均可通过方程（请参见下文）链接在一起。例如，如果频率 3 和 4 位于群集值范围内，且频率 4 和 5 位于群集值范围内，则即便频率 3 和 5 不在群集值范围内，模式 3、4 和 5 也可通过以下方程中的交叉术语加以处理。

响应谱参数：如果要让程序为您创建谱，请激活“生成响应谱”复选框，并在“振动频率(Hz)”和“阻尼比(0.01 = 1%)”字段中指定值。这有助于您记住：响应谱仅是最大值的图形（通常为位移或加速度），而不是单个自由度系统的固有频率（或周期)。因此，如果您具有单个自由度系统，且以某种强制频率振动该系统，则可以使用所有振动手册中的已知方程计算最大响应：

放大系数 = 1/[(1-r^2)^2 +（2 * 阻尼 * r）^2]^0.5

加速度的放大系数 = 位移的放大系数 * r^2

其中，r 为频率比（= 强制频率/固有频率）。通常，上述方程以频率比 r 为横坐标、放大系数为纵坐标绘图。该方程仅与固有频率和阻尼比相关。这种图形从放大系数 1 和强制频率 0 开始，在接近共振（强制频率 = 固有频率）处达到峰值，然后在强制频率接近无穷大时减少至 0。

当您选择生成谱时，先前的方程可用于创建谱。输入的振动频率是等效的单个自由度系统中的固有频率，阻尼比将控制峰值放大系数。典型的放大系数图形输入和“分析参数”中的电子表格/图形输入之间的差异在于：“分析参数”对话框用周期而不是频率（或频率比）作为横坐标。绘制频率图时，上述方程将以值 1 开始。因此，绘制周期图时，上述方程将以值 1 结束。

上一个方程具有单位振幅。您可在“比例因子”字段中指定一个值，如果将该值应用于模型以得到所需的总振幅，则该值将乘以谱的数值。该图不受比例因子的影响。因此，使用“生成响应谱”选项时，谱的最大振幅将等于比例因子 * X 方向系数/Y 方向系数/Z 方向系数。例如，如果已知加速度大小为 100 英寸/平方秒，则使用加速度版本的周期谱时，比例因子将输入为 100。使用“g ～周期”时，比例因子将输入为 0.2588 (=100/386.4)。

控制如何计算结果

处理器可使用三种不同的方法计算模型的响应。方法是通过在“响应谱分析输入”对话框的“输出”部分中选择相应的单选按钮指定的。可用的方法如下所示：

  1. 原始方法（使用“正方形的平方根总和”SRSS 方法）。
    • 此方法可在所有固有频率分开时提供合理的估计。
    • 创建的结果数（载荷工况数）等于固有频率分析中的模式形状数加一。[载荷工况数 = 模式数 + 1]
    • “原始方法”选项使用以下方程求出模型响应，并输出以下值：

      模式 i 中因对所有谱方向而产生的响应：

      UiX = X 方向系数 * UiXX + Y 方向系数 * UiXY + Z 方向系数 * UiXZ

      UiY = X 方向系数 * UiYX + Y 方向系数 * UiYY + Z 方向系数 * UiYZ

      UiZ = X 方向系数 * UiZX + Y 方向系数 * UiZY + Z 方向系数 * UiZZ

      结果：

      UX = SQRT(U1X**2 + U2X**2 + +UNX**2)

      UY = SQRT(U1Y**2 + U2Y**2 + +UNY**2)

      UZ = SQRT(U1Z**2 + U2Z**2 + +UNZ**2)

  2. NRC Reg. Guide 1.92（又称为“10% 方法”）。
    • 此方法可更好地估计固有频率分布较密集的结构。
    • 当输入的群集为 0.1 时，此方法等同于“10% 方法”。
    • 如果不同方向的谱均独立统计（不相关），则可使用此方法。
    • 使用 NRC Reg. Guide 1.92 方程之后，即可求出不同空间组件（系数方向）的正方形的平方根总和 (SRSS) 。
    • 创建的结果数（载荷工况数）等于（固有频率分析中的模式形状数）乘以（系数方向数）加一。[载荷工况数 = 模式数 * 方向数 + 1]
    • NRC Reg. Guide 1.92 选项使用以下方程求出模型响应，并输出以下值：

      每个模式 i 中对每个谱方向的响应：

      UiX = X 方向系数 * UiXX；Y 方向系数 * UiXY；Z 方向系数 * UiXZ

      UiY = X 方向系数 * UiYX；Y 方向系数 * UiYY；Z 方向系数 * UiYZ

      UiZ = X 方向系数 * UiZX；Y 方向系数 * UiZY；Z 方向系数 * UiZZ

      结果：

      UX = SQRT(U1XX**2 + U2XX**2 + + (|UJXX| + |UKXX|)**2 + + UNXX**2

      + U1XY**2 + U2XY**2 + + (|UJXY| + |UKXY|)**2 + + UNXY**2

      + U1XZ**2 + U2XZ**2 + + (|UJXZ| + |UKXZ|)**2 + + UNXZ**2)

      UY = SQRT(U1YX**2 + U2YX**2 + + (|UJYX| + |UKYX|)**2 + + UNYX**2

      + U1YY**2 + U2YY**2 + + (|UJYY| + |UKYY|)**2 + + UNYY**2

      + U1YZ**2 + U2YZ**2 + + (|UJYZ| + |UKYZ|)**2 + + UNYZ**2)

      UZ = SQRT(U1ZX**2 + U2ZX**2 + + (|UJZX| + |UKZX|)**2 + + UNZX**2

      + U1ZY**2 + U2ZY**2 + + (|UJZY| + |UKZY|)**2 + + UNZY**2

      + U1ZZ**2 + U2ZZ**2 + + (|UJZZ| + |UKZZ|)**2 + + UNZZ**2)

      其中，任何两个连续模式 J 和 K 均位于彼此的群集系数内。

  3. 修正的方法（修正的 SRSS)
    • 如果为“系数”输入多个方向，则可通过空间方向使用代数求和。
    • 创建的结果数（载荷工况数）等于（固有频率分析中的模式形状数）乘以（系数方向数）加一。[载荷工况数 = 模式数 * 方向数 + 1]
    • “修正的方法”选项使用以下方程求出模型响应，并输出以下值：

      每个模式 i 中对每个谱方向的响应：

      UiX = X 方向系数 * UiXX；Y 方向系数 * UiXY；Z 方向系数 * UiXZ

      UiY = X 方向系数 * UiYX；Y 方向系数 * UiYY；Z 方向系数 * UiYZ

      UiZ = X 方向系数 * UiZX；Y 方向系数 * UiZY；Z 方向系数 * UiZZ

      结果：

      UX = SQRT(U1XX**2 + U2XX**2 + + (|UJXX| + |UKXX|)**2 + + UNXX**2)

      + SQRT(U1XY**2 + U2XY**2 + + (|UJXY| + |UKXY|)**2 + + UNXY**2)

      + SQRT(U1XZ**2 + U2XZ**2 + + (|UJXZ| + |UKXZ|)**2 + + UNXZ**2)

      UY = SQRT(U1YX**2 + U2YX**2 + + (|UJYX| + |UKYX|)**2 + + UNYX**2)

      + SQRT(U1YY**2 + U2YY**2 + + (|UJYY| + |UKYY|)**2 + + UNYY**2)

      + SQRT(U1YZ**2 + U2YZ**2 + + (|UJYZ| + |UKYZ|)**2 + + UNYZ**2)

      UZ = SQRT(U1ZX**2 + U2ZX**2 + + (|UJZX| + |UKZX|)**2 + + UNZX**2)

      + SQRT(U1ZY**2 + U2ZY**2 + + (|UJZY| + |UKZY|)**2 + + UNZY**2)

      + SQRT(U1ZZ**2 + U2ZZ**2 + + (|UJZZ| + |UKZZ|)**2 + + UNZZ**2)

      其中，任何两个连续模式 J 和 K 均位于彼此的群集系数内。

其中

注： 每种方法中的结果载荷工况均等于正方形的平方根总和。因此，应力和位移的所有分量均缺少负值。这些结果可能没有物理意义。

“模态效应”复选框仅适用于“NRC Reg. Guide 1.92”和“修正的方法”输出类型，且适用于需要“位移数据”输出时（请参见下文）。激活“模态效应”复选框，即可针对因每个响应谱载荷方向而产生的每个固有频率（或模式），输出模型中每个节点处的位移结果。由于此输出可能非常庞大，且“结果”环境中的可用结果不会受此设置的影响，因此如果仅需所选结果，则使用“结果”环境更佳。

控制输出文件中的数据

在执行分析之前，可以指示输出其他结果。使用“分析参数”对话框的“输出控制”部分，指示要写出的结果。

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