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7.2 直接法频率响应分析
直接法频响分析DFREQ是直接在物理空间求解式(7-1),而不进行模态分析。
式中,频率响应u(s)是复值函数;H(s)称为频域脉冲响应矩阵,是频变的复值函数矩阵,它仅由结构的固有特性决定,不受外激励影响。
在每个需要分析的频率点,s=jω,都需要独立地求解一次复数矩阵方程式(7-2),得到频响位移u(s)。复数矩阵H(s)的维度为结构的总自由度数,随着总自由度数的增加,计算量(复杂度)将以几何级数提高。虽然直接法计算精度高,但在解算大规模有限元模型时,推荐采用模态法进行。
频响位移u(s)的每个自由度为一条曲线,在分析时需要指定足够的分析频率点才能形成类似图4-4的平滑曲线。OptiStruct中的分析频率通过卡片FREQi进行定义,而后在工况定义中使用FREQUENCY进行引用。直接法可以使用的分析频率定义卡片包括FREQ、FREQ1和FREQ2,关于FREQ类型卡片的定义,详见7.6节卡片说明。
7-3 直接法频响分析的工况定义
图7-3所示为典型的直接法频响分析工况在.fem文件中的定义。其中包含了边界条件SPC定义、分析频率集FREQUENCY定义以及外载荷DLOAD定义。