---

Liebe ANSYS-Gemeinde,

zu meinen numerischen Untersuchungen führe ich eine Prestressed-Frequenzganganalyse (Harmonic Response) mittels modaler Superposition durch.
Das LehrŽsche Dämpfungsmaß habe ich hierbei zu 0,01 gewählt und entschrechend für den interessanten Frequnezbereich, d. h. für die unetre und obere Schranke der inetressaten Eigenfrequnezen, die alpha-beta-Werte ausgerechnet und dementsprechend die Dämpfung modelliert. Zu Problembehandlung habe ich jedoch zunächst eine frequenziell konstante Dämpfung mittels DMPRAT angenommen. Zur Verringerung der Rechenzeit verwende ich das automatische Clustering an den Resonanzpunkten.
Im Folgenden findet Ihr den interessaten Teil meiner Modellierung der Analyse:

/SOLU

ANTYPE, STATIC

SOLCONTROL, ON
NROPT, FULL
NEQIT, 100
OUTRES, ALL, LAST

EMATWRITE, YES

t_sim = betrfe_t((((((t_1_betr/dt_1_betr)+1)-1)*dtv_betr)+1), 1)
f_lt = betrfe_t((((((t_1_betr/dt_1_betr)+1)-1)*dtv_betr)+1), 2)/60.00

omega_lt = f_lt*2.00*pi

TIME, t_sim

AUTOTS, OFF
NSUBST, 1, 1, 1

OMEGA, 0.00, omega_lt, 0.00, ON

PSTRES, ON

SOLVE

FINISH

/SOLU

ANTYPE, MODAL

MODOPT, LANB, es_anz_fgang, 0.00, 100000.00, OFF, ON
MXPAND, es_anz_fgang, 0.00, 100000.00, YES, , YES

OMEGA, 0.00, omega_lt, 0.00, ON

PSTRES, ON

SOLVE

FINISH

*GET, f_1_fgang, MODE, 1, FREQ
*GET, f_%es_anz_fgang%_fgang, MODE, es_anz_fgang, FREQ

/SOLU

ANTYPE, HARMIC

SOLCONTROL, ON
HROPT, MSUP, es_anz_fgang, 1, NO
HROUT, ON, ON, ON
HREXP, ALL
NEQIT, 100
OUTRES, ALL, LAST

DMPRAT, ldaem_las

!ALPHAD, (((2.00*(2.00*pi*f_1_fgang)*(2.00*pi*f_%es_anz_fgang%_fgang))/((2.00*pi*f_1_fgang)+(2.00*pi*f_%es_anz_fgang%_fgang)))*ldaem_las)
!BETAD, ((2.00/((2.00*pi*f_1_fgang)+(2.00*pi*f_%es_anz_fgang%_fgang)))*ldaem_las)

HARFRQ, 0.00, ((n_nenn_lt/60.00)*harm_fgang)

NSUBST, ((n_nenn_lt/60.00)*harm_fgang)
OMEGA, 0.00, 0.00, 0.00, ON
FDELE, ALL, ALL

LVSCALE, 1

SOLVE

FINISH

/SOLU

EXPASS, ON
NUMEXP, ALL, 0.00, 100000.00, YES

SOLVE

FINISH

Das ganze Problem was sich dabei darstellt schildert sich wie folgt:

Berechne ich meine Prestressed-Frequnezganganalyse so stellen sich über das untersuchte Frequenzband bestimmte Amplituden in den Resonanstellen ein. Verringere ich jedoch das zu untersuchende Frequnezband, erhöhen sich die Amplituden. Der umgekehrte Fall stellt sich bei einer Vergrößerung des untersuchten Frequnezbandes ein.

Da ich Fehler in der vorgeschalteten quasistatischen Voranalyse zur Aufbringung des Prestress sowie der Modalanalyse und der konstant gehaltenen Dämpfung ausschließen kann, kann der Fehler lediglich in der Harmonischen-Analyse zu finden sein.

Ich hoffe, dass Ihr ion dieser Sache vielleicht mehr Erfahrungswerte in der modalen Superposition oder dem Clustering habt und mir bei meinem Problem helfen könnt. Ich wäre Euch für jede Hilfe bzw. Anmerkung dankbar.

Viele Grüße

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hi,

- Der Frequenzbereich in der vorhergehenden Modalanalyse sollte deutlich über den in der harmonischen Superposition geforderten Frequenbereich hinausgehen. Ansonsten könnten die Amplituden in höheren Moden fehlerbehaftet sein. Tritt die Amplitudenabweichung auch in den unteren Moden auf?
- Außerdem würde ich kbc,1 empfehlen, damit bei jedem Substep auch wirklich die volle Last aufgebracht wird.
- Das Modell darf keinerlei Nichtlinearitäten enthalten, da diese in der Modalanalyse nicht berücksichtigt werden.

------------------
Gruß, A.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Arnd,

vielen Dank schon Mal für Deine Antwort, also...

- bisher habe ich den Frequnezbereich abgedeckt mit der höchsten Eigenfrequenz aus der Modalanalyse immer gleichgesetzt mit dem Frequnezbereich der Harmonischen-Analyse. Von dem her werde ich Deinen Hinweis auf jedenfall beherzigen. Wieso ist das denn so, wenn ich mal so leihenhaft fragen darf? Mit der modalen Superposition habe ich bisher nämlich noch keine Erfahrungen.

- Den KBC-Command habe ich in meiner Modellierung eigentlich drinnen, nur leider ist er beim Herauskopieren irgendwie verloren gegangen 

- Nichtlinearitäten habe ich natürlich keine in der Modellierung in Kombination mit der Modalanalyse enthalten.

Viele Grüße

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Achja und noch eine Anmerkung:

Die Amplitudenabweichung tritt vor allem bei den unteren Moden auf.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Wenn sich die Belastung nicht ändert (leider ist nicht ersichtlich, wie sich f_lt berechnet) und auch die Eigenfrequenzen und -formen gleich bleiben, stehe ich vor einem Rätsel.
Halbieren sich die Amplituden bei einer Verdoppelung der Dämpfungsrate?

------------------
Gruß, A.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Die konstante Dämpfungsrate verhält sich bei der linearen Berechnung so wie sie sollte, da kann es auch nicht dran liegen.
Die Belastung in Form der Vorspannung ist auch wirklich konstant für der Zeitpunkt, den ich auswerte.

Ich habe jetzt mal die einbezogenen Moden der Modalanalyse auf 100 hochgesetzt. Verfeinerungen könnten ja sonst noch über eine Konvergenzstudie gemacht werden. Die Anzahl sollte auf jedenfall ausreichend sein. Der untersuchte Frequnezbereich ist auf jedenfall ca. 20-mal kleiner.

Dennoch stellt sich bei einer Halbierung des Frequnezraums ca. einer Verdopplung der Amplituden ein. Es gilt ebenso der umgekehrte Fall.

Leider habe ich auch wirklich keine Ahnung woren es liegen könnte und stehe etwas aufn Schlauch.

Könnte es evtl auch an dem LVSCALE-Command liegen?

ANSYS:
*** WARNING ***                        CP =    451.391  TIME= 15:09:15
To avoid duplication when using the LVSCALE command, delete all loads 
unless already deleted.

Aber ich habe ja, wie man sieht, keine weiteren Belastungen die ich löschen könnte. Lediglich die Vorspannung wird ja mit "1.00" aufskaliert, wie es soll. Von dem her, denke ich, liege ich da schon richtig?!

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo ich bin jetzt kein Experte in Sachen harmonischer Analyse, aber ich kann mir vorstellen, das der Amplitudenpeak nur dann maximal ist, wenn deine Intervallschrittweite exakt die eigenfrequenz trifft. Dies würde dein Phänomen erklären. Frequenzband von 10hz und intervall 100 ergibt schritweite von 0,1hz, Frequenzband von 100hz und intervallweite 100 ergibt schrittweite von 1hz. Wenn deine Eigenfrequenz nun 10,31 ist dann kommst du mit der kleineren schritweite näher an den Peak und deine Amplitude ist größer.

gruß André 

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Das ganze ist soweit klar.

Deshalb verwende ich ja das automatische Clustering der modalen Superposition. Durch die vorgeschaltete Modalanalyse sind die Resonanzstellen der Harmonischen-Analyse im Grunde schon bekannt und es gilt lediglich die Amplituden zu ermitteln.
Dieses ist ein großer Vorteil der Hamronischen-Analyse mittels modaler Superposition und dem durchführbaren Clustering.
In Sachen Frequenzen werden auch immer die genauen frequenziellen resonanzstellen ermittelt jedoch immer vom Frequenzband abhängige Amplituden. So kann es an diesem leider nicht liegen. Aber danke für den Beitrag.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP