17随机振动分析.pptx
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1、Advanced Contact&FastenersAdvanced Contact&FastenersTraining Manual1.随机振动分析简介 功率谱密度谱是一种概率统计方法,是对随机变量均方值的量度。一般用于随机振动分析,连续瞬态响应只能通过概率分布函数进行描述,即出现某水平响应所对应的概率。功率谱密度是结构在随机动态载荷激励下响应的统计结果,是一条功率谱密度值-频率值的关系曲线,其中功率谱密度可以是位移功率谱密度、速度功率谱密度、加速度功率谱密度、力功率谱密度等形式。数学上,功率谱密度值频率值的关系曲线下的面积就是方差,即响应标准偏差的平方值。与响应谱分析相似,随机振动分析也可
2、以是单点的或多点的。在单点随机振动分析时,要求在结构的一个点集上指定一个功率谱密度谱;在多点随机振动分析时,则要求在模型的不同点集上指定不同的功率谱密度谱。Advanced Contact&FastenersAdvanced Contact&FastenersTraining Manual什么是随机振动分析基于概率的谱分析.典型应用如火箭发射时结构承受的载荷谱,每次发射的谱不同,但统计规律相同.1.随机振动分析简介Advanced Contact&FastenersAdvanced Contact&FastenersTraining Manual和确定性谱分析不同,随机振动不能用瞬态动力学分析
3、代替.应用基于概率的功率谱密度分析,分析载荷作用过程中的统计规律1.随机振动分析简介什么是PSD?PSD是激励和响应的方差随频率的变化。PSD曲线围成的面积是响应的方差.PSD的单位是 方差/Hz(如加速度功率谱的单位是G2/Hz).PSD可以是位移、速度、加速度、力或压力.Advanced Contact&FastenersAdvanced Contact&FastenersTraining Manual2.随机振动分析理论(1)随机振动激励分布规律 因为随机振动激励被假设为服从高斯正态分布,因此没有计算发生概率为100%的结构响应。在实际工程中,分布式激励更加普遍;此外,高sigma激励发
4、生的概率很低;基于这个特点,在实际计算中一般取3 sigma为计算的上限;高斯正态分布具有以下重要属性:如果高级正态分布激励作用在线性系统上,则输出的激励是不同的随机过程,但是仍然服从另外一个高斯正态分布。Advanced Contact&FastenersAdvanced Contact&FastenersTraining Manual(2)随机振动 在实际工程中,可以分别描述响应的幅值和频率,也可以采用复数形式进行描述,这个描述方法称为频率响应函数H()(FRF).有频率响应函数的定义可知1)频率响应函数的幅值等于系统输出幅值与输入幅值的比值;2)频率响应函数的虚部与实部的比值等于相位角的
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