ANSYS Workbench 随机振动--阻尼设置

这是 ANSYS 工程实战 第 50 篇文章

问题描述：在使用 ANSYS Workbench 进行随机振动分析时，需要设置阻尼（

Constant Damping Ratio），默认情况下为 0，不同阻尼大小计算差异比较明显。这里介绍阻尼具体设置及不同阻尼值仿真差异比较。

1.  随机振动阻尼设置

计算完模态后，在 Random Vibration - Analysis Setting 功能选项下的

Damping Controls - Constant Damping Ratio 可以设置阻尼大小，默认为 0 。

图 1  随机振动阻尼设置

2.  随机振动载荷及固定约束

在工具栏中找到 PSD Base Excitation ，选择 PSD G Acceleration ，将边界条件 Boundary Condition 设置为  ALL Fixed Supports ，Load Data 项选择 Tabular Data，并将计算好的随机振动条件输入，均方根为 11.9 g ，振动方向选 X 方向，如图 2。

图 2  随机振动载荷及固定约束设置

3.  阻尼为 0 时 振动工装各安装位置振动量级

紧贴振动台位置：将振动件安装在如图 3 位置时，振动量级为 12.039g，与振动条件相差不大 。

图 3  位置 1 处振动量级

位置 2 振动量级：将振动件安装在如图 4 位置时（距离振动台 80 mm），振动量级为 19.034g，约 1.6 倍振动台振动量级 。 

图 4  位置 2 处振动量级

位置 3 振动量级：将振动件安装在如图 5 位置时（距离振动台 160 mm），振动量级为 35.433g，约 3 倍振动台振动量级 。

图 5  位置 3 处振动量级

位置 4 振动量级：将振动件安装在如图 6 位置时（距离振动台 240 mm），振动量级为 59.212g，约 5 倍振动台振动量级 。

图 4  位置 4 处振动量级

位置 5 振动量级：将振动件安装在如图 5 位置时（距离振动台 320 mm），振动量级为 87.868g，约 7.4 倍振动台振动量级 。

图 5 位置 5 处振动量级

位置 6 振动量级：将振动件安装在如图 6 位置时（距离振动台 400 mm），振动量级为 124.34g，约 10.4倍振动台振动量级 。

图 6  位置 6 处振动量级

越远离振动台，量级增加约快 。

4.  阻尼为 0.02 和0.05 时，振动工装各安装位置振动量级

改变阻尼值重新计算，得到阻尼为 0.02 和 0.05 时，工装不同位置振动量级比对，如图 7。设置不同阻尼，随着振动台位置的变化，振动量级仍然是在增加，而且在位置 3 或 4 处振动量级就达到 2 倍量级 。

图 7  位置 6 处振动量级

补充说明：

本人实际也对加强筋及安装面厚度进行了分析，加固加强筋或是明显增厚安装面，并不能有效改变振动量级。最好的方式是靠近振动台安装振动件。