含有预应力的结构频响分析方法

在航空航天以及国防军工等领域，对某些电子部件的抗振性要求比较高，由于装配或其它结构上的要求等因数，实际装配后的部件结构往往承受较大的静载荷，在结构中产生一定的预应力，对结构的振动特性产生影响。要想准确分析这种静载荷作用下的部件振动特性，需要在频响分析中考虑预应力的影响，进行预应力结构的频响分析。下面以平板模型为例，描述在MSC Patran中进行频响分析的设置方法。1.示例模型及工况一块长方形的薄板，一端固定，另一端承受一定的水平拉力（静载荷），同时作用随频率变化的竖直向上的动态载荷，分析工况如下图。计算板在动载荷作用下的频率响应。

静载荷分析工况

频响分析工况2.设定载荷工况按照一般的有限元分析流程建立板的模型，划分网格，定义材料和单元属性，以及边界条件。载荷的定义需要和工况关联起来，静载荷在静态工况中定义，动载荷在动态工况中定义。定义好的两种分析载荷工况如下：

静态载荷工况

动态载荷工况3.定义分析工况创建两个分析工况，一个是静态分析工况（SOL 101），另一个是频响分析工况（SOL 108或者SOL 111），如下图。需要注意的是：虽然创建载荷工况后会有对应的分析工况，但在这里静态分析工况的定义不可缺省，否则下面的步骤没法选择。

创建静态分析工况

创建频响分析工况4.工况选择求解类型设置到频响分析，在Subcase Select...选择分析工况。如下图：

5.bdf文件修改按上面的操作写出bdf文件后需要作一个小的改动，即把LOADSET语句放到频响分析工况中。如下：

bdf文件修改前

bdf文件修改后6.结果对比下图是有预应力频率响应和没有预应力频率响应计算结果的对比。图中红色曲线是没有预应力的频率响应，绿色曲线是有预应力的频率响应曲线。

总结：本文介绍了预应力频响分析的设置方法，可用于计算含有预应力的结构的频率响应。

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