01

谐响应的目的

响应分析用于确定线性结构在承受随时间按正弦（简谐）规律变化的载荷时的稳态响应，分析过程中只计算结构的稳态受迫振动，不考虑激振开始时的瞬态振动，谐响应分析的目的在于计算出结构在几种频率下的响应值（通常是位移）对频率的曲线，从而使设计人员能预测结构的持续性动力特性，验证设计是否能克服共振、疲惫以及其他受迫振动引起的有害效果。

02

算例构造

一根长10m两端固结的梁，矩形截面高0.4m宽0.2m，材料为钢材。需要注意的是谐响应分析为线性分析，因此不可定义材料的非线性状态。模型如下图。

03

定义step

定义3个step，Step-1计算结构模态，Step-2进行谐响应分析，Step-3为静力分析以做对比。

Step-1设置如下,Number of eigenvalues requested设置为10，即计算前10阶模态。

Step-2设置如下，Lower Frequency和Upper Frequency设置扫描频率区间，Number of Points为区间内扫描点个数，包括终点。若勾选Use eigenfrequencies to subdivide each frequency range，则程序会在特征模态附近对扫描点加以细分。Damping设置结构的阻尼，本例取阻尼0.05。

04

施加荷载

施加一幅值为1000N的正弦荷载，若施加余弦荷载则在实部填上数即可。

05

结果分析

（1）各阶模态频率

（2）静力加载下的位移为25e-6m

（3）谐响应分析位移-频率曲线，可以看出20Hz左右时位移达到较大值，约250e-6m

为什么不是在基频10Hz的时候达到共振呢？这是由于截面高0.4m，宽0.2m，横向刚度小于竖向刚度，10Hz为横向基频，20Hz为竖向基频，而荷载为竖向。

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转自：工程师联盟 许佰宁