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第3章支架的谐波分析

学习目标  分析外部载荷随频率变化的模型
                  完成谐波分析

    3.1项目描述
 
    分析用于支撑车灯的块状支架的变形和应力,如图3-1所示。作用在支架上的力取决于发动机的转
速,见表3-1。
图3-1支架
表3-1发动机转速及作用在支架上的力
    3.1.1谐波分析基础
 
    对于分析零部件在简谐振动载荷(如旋转机械)下的响应,谐波分析是一个非常好的工具。
    通过指定一个时间相关的载荷(见第1章和第2章),瞬态分析可以提供一个零部件的相关响应。
当零部件加载了随工作频率而变化的简谐振动载荷时,谐波分析只提供响应量(位移、速度、加速度、
应力等)的大小。因此,谐波分析可以让用户在一个分析中,轻松地扫描一系列的工作频率(多个谐
波载荷历史)。
    在第2章中提到,表示“FEA”模型的一组复杂的共扼运动微分方程被分解并简化为一组独立方
程。在解释谐波分析的细节时,用户需要专注于单自由度的振荡器。
 
    3.1.2单自由度振荡器
 
    单自由度振荡器上加载了简谐的振荡力,它可以由运动方程表示为
SolidWorks2012振动分析教程 3.1项目描述1
  SolidWorks2012振动分析教程 3.1项目描述2
图3一2力随时间变化的曲线
    因此,在知道操作力参数(Fo和w)及结构特征(k和m)时,可以立即计算出结构响应的最大值X。
在谐波分析中指定的输人是Fo关于工作频率w的函数,在加载的工作频率w作用下,其结果随最
大响应幅值x而变化,如图3-3所示。
图3一3相关函数曲线
 


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