运行随机振动分析
概述
随机振动分析可用于评估结构对随机频率相关激励 (例如，道路的崎岖度、发动机振动或湍流流动) 的响应方式。无需施加确定性载荷，只需定义激励的功率谱密度 (PSD) 并研究系统的统计响应。
在 Creo Ansys Simulation 中，随机振动分析是模态分析的扩展。必须先定义并运行模态分析。然后将频率相关的 PSD 载荷施加到模型。求解器会利用模型的自然模式并对其进行统计组合，以预测预期响应等级，例如变形、应力、加速度或速度。结果可使用表示发生概率的 sigma 级别来衡量。
运行随机振动分析的先决条件
• 要运行随机振动研究或更新现有研究的结果，您必须具有高级 Creo Ansys Simulation 许可证。
• 模型必须适用于模态分析。(不支持自由模型)。模型必须至少有一个固定约束。
• 必须定义并运行模态研究。
可指定特定于随机振动分析的求解器设置。
运行随机振动分析
1. 定义模态研究或打开现有模态研究。
2. 单击 > ，然后选中“随机振动”(Random Vibration) 复选框以启用随机振动分析。
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请知悉，对于先前定义的随机振动分析，清除“随机振动”(Random Vibration) 复选框会从研究中移除所有 PSD 载荷、结果和探测。
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3. 至少为模型定义一个固定约束。只有为模型定义固定约束后，才会在“载荷”(Loads) 组上启用 PSD 载荷定义。
4. 将一个或多个载荷定义为频率函数。必须将载荷定义为物理量随频率变化的表函数。要定义 PSD 载荷，请执行以下步骤：
a. 从“载荷”(Loads) 组中选择下列载荷之一。
▪ 
PSD 加速度
PSD 加速度▪ 
PSD G 加速度
PSD G 加速度▪ 
PSD 速度
PSD 速度▪ 
PSD 位移
PSD 位移b. 右键单击 X、Y 或 Z 分量字段，然后选择“函数”(Function) 以打开“函数”(Functions) 对话框。
| | 载荷分量值不能具有除 0 以外的常数值。它们只能是频率的表函数。 |
c. 定义至少包含两行的表函数，其中频率是表函数中的第一列 (X 轴)，物理量 (位移、速度或加速度) 是表函数的第二列 (Y 轴)。
定义表函数后，可使用“图形函数”(Graph Function) 控件预览图形。
d. 单击“确定”(OK) 以创建载荷。
5. 为要研究的物理量定义结果，或为不同结果物理量定义结果探测。
6. 单击 > 
“运行”(Run) 以运行随机振动研究。
“运行”(Run) 以运行随机振动研究。7. 研究完成后，即可研究全局或用户定义的结果。
查看结果
研究完成后，即可查看以下全局结果或定义以下物理量的结果：
• 变形
• 加速度
• 速度
• 应力
• 弹性应变
• 频率表
• 反作用力和力矩 (仅限探测)
了解 Sigma 级别
随机振动研究的所有结果都是概率性的，以 sigma 级别表示，允许根据概率而不是绝对值来解释结果。为结果选择下列值之一：
• 1 Sigma：发生的概率约为 68%
• 2 Sigma：发生的概率约为 95%
• 3 Sigma：发生的概率约为 99.7%
可将随机振动结果导出到 apr 文件中以供报告或后处理之用。
使用探测
可以为随机振动研究的结果定义以下类型的探测：
• 点上的值
• 最大值、最小值、平均值或总和
• 折线图
为随机振动研究定义折线图探测
1. 单击 Ansys Simulation 选项卡上的“仿真探测”(Simulation Probe)。
2. 在“仿真探测”(Simulation Probe) 对话框中，选择所需的“结果类型”(Result type)。
3. 从“探测类型”(Probe type) 列表中选择“折线图”(Line Chart)。
4. 在“参考”(References) 中，选择实体几何上的一条直线 (草绘线或基准曲线)。
5. 或者，在“比例因子”(Scale Factor) 字段中输入一个正值。
6. 或者，如果要反转选定参照直线的起点和终点，可启用“反转方向”(Reverse direction)。
7. 单击“确定”(OK) 以创建折线图探测。