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随机响应分析

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-28 08:15
tags:

-

2021年2月28日发(作者:棕色的英文)



11




随机响应分析



11.1


动力学环境分类



11.2


概述



1




随机振 动是统计意义下描述的振动,在任何瞬时大小未知,但其大小的概率超过


一给定的值。< /p>



2




常见的例子如地震引起的地基运动、海洋波浪高度和频率、航天器和高耸建筑物


受到的风压力、由于火箭与喷气发动机噪音引起的声波等。



3




MSC/NASTRAN


对随机响应分析是作为频率响应后处 理进行的。输入包括频率


响应的输出、用户给定的载荷条件(形式为自相关的谱密度)。 输出为响应功率


谱密度、自相关函数、响应的均方值。



4




MSC/NASTRAN


随机分析假设历经性随机过程



5




随机动态环境例子



11.3


自相关与自谱



1)



自相关函数



注:

R


j


(0)


为均方值



2)



自谱函数



Fourier


变换为



3


)均方响应值


4


)外观频率为


N


0


6




例子



11.4


各态历经性随机激励下线性系统响应计算



1)


线性系统单输入输出关系



由频率响应分析得到



其中,


H


ja


(


ω

< p>
)


为频率响应或输入到输出的传递函数




多输入单输出



其矩阵形式为




输出自相关谱为



其单个输入谱为



2


)线性系统的多输入输出关系



多输入输出谱关系



其中,



输入互谱矩阵为



其谱特性为



3


)常用特殊情况




1




单输入分析(完全相关输入)




2




不相关多输入



11.5 MSC/NASTRAN


中随机分析的实现



1)



如果由频率响应计算结果为


H


ja


(


ω


),


但并不直接计算



2)



如需要


H


ja


(


ω


) ,




F


a< /p>


(


ω


)=1


11.5.1



RANDPS


卡片



1)



定义随机分析中使用的功率谱密度因子,频率相关形式为



2)


格式



3)


由情况控制卡


RANDOM = SID


选取



4)



自谱密度,


J=K, X


为大于


0


的整数,


Y



0



5)



TID=0, G(F)=0



11.5.2 TABRND1


卡片



1)



用表格函数定义功率谱密度函数



2)



格式



3




11.5.3


随机响应输入要求



1




执行控制



2


)情况控制



3




模型数据



11.5.4


随机响应例子



1





1


:单输入随机响应分析





1


)问题 描述:



(a)


矩形板如图;


(b)


基座运动(


z


方 向)功率谱


(PSD)


表中给出;


(c )


整个频率范围


的常临界阻尼比为


0. 03



(d)



log-log


输入


PSD;(e)


使用模态求解法




(2) < /p>


使用具有大质量的模态法(在边界处用


REB2

< br>单元)确定



a)


< p>
9999


点处的位移和加速度功率谱


(PSD)


b)



确定结点


33



55


的位移功率谱

< p>
(PSD)


(3)


输入文件



ID SEMINAR, PROB10


SOL 111


TIME 30


CEND


TITLE= RANDOM ANALYSIS - BASE EXCITATION


SUBTITLE= USING THE MODAL METHOD WITH LANCZOS


ECHO= UNSORTED


SPC= 101


SET 111= 33, 55, 9999


ACCELERATION(SORT2, PHASE)= 111


METHOD= 100


FREQUENCY= 100


SDAMPING= 100


RANDOM= 100


DLOAD= 100



$$


OUTPUT(XYPLOT)


XTGRID= YES


YTGRID= YES


XBGRID= YES


YBGRID= YES


YTLOG= YES


XTITLE= FREQUENCY


YTTITLE= ACCEL RESPONSE BASE, MAGNITUDE


YBTITLE= ACCEL RESPONSE AT BASE, PHASE


XYPLOT ACCEL RESPONSE / 9999 (T3RM, T3IP)


YTTITLE= ACCEL RESPONSE AT TIP CENTER, MAGNITUDE


YBTITLE= ACCEL RESPONSE AT TIP CENTER, PHASE


XYPLOT ACCEL RESPONSE / 33 (T3RM, T3IP)


YTTITLE= ACCEL RESPONSE AT OPPOSITE CORNER, MAGNITUDE


YBTITLE= ACCEL RESPONSE AT OPPOSETE CORNER, PHASE


XYPLOT ACCEL RESPONSE / 55 (T3RM, T3IP)


$$


$$ PLOT OUTPUT IS ONLY MEANS OF VIEWING PSD DATA


$$


XGRID= YES


YGRID= YES


XLOG= YES


YLOG= YES


YTITLE= ACCEL P S D AT LOADED CORNER


XYPLOT ACCEL PSDF / 9999(T3)


YTITLE= ACCEL P S D AT TIP CENTER


XYPLOT ACCEL PSDF / 33(T3)


YTITLE= ACCEL P S D AT OPPOSITE CORNER


XYPLOT ACCEL PSDF / 55(T3)


$$


BEGIN BULK


PARAM,COUPMASS,1


PARAM,WTMASS,0.00259



$$


INCLUDE ’’



$$


GRID, 9999, , 0., 0., 0.


$$



RBE2, 101, 9999, 12345, 1, 12, 23, 34, 45


$$


SPC1, 101, 12456, 9999


$$


CONM2, 6000, 9999, , 1.0E8


$$


$$MAT1, 1, .1, , .1, .286


$$


$$ EIGENVALUE EXTRACTION PARAMETERS


$$


EIGRL, 100 , , 2000.


$$


$$ SPECIFY MODAL DAMPING


$$


TABDMP1, 100, CRIT,


+, 0., .03, 10., .03, ENDT


$$


$$ POINT LOADING AT TIP CENTER


$$


RLOAD2, 100, 600, , , 310


$$


TABLED1, 310,


+, 10., 1., 1000., 1., END


T


$$


DAREA, 600, 9999, 3, 1.E8


$$


$$ SPECIFY FREQUENCY STEPS

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