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随机振动仿真

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结构振动仿真分析

1　前言

在电子产品的结构设计生产完成后，一般都要进行产品的随机振动试验，

以检验其环境适应性。如果在产品生产完成后，不能满足环境适应性要求，

则需要重新设计重新生产，会造成大量的人力物力的浪费。本文利用 Ansys

仿真分析软件，在产品的概念设计阶段进行随机振动仿真分析，寻找出设计

中的重要缺陷，对结构设计进行优化，提高产品的可靠性，这样就避免了生

产的浪费，并缩短了产品开发周期，降低成本。

Ansys 有限元分析软件是一个功能强大的分析软件，能对复杂模型进行

各种力学分析，并支持与其它三维软件的接口，在三维软件中建立的模型能

直接输入到 Ansys 中进行分析。本文就是利用 Pro/E 三维设计软件进行建模，

然后输入到 Ansys 中，首先进行模态分析，确定安装架结构的固有频率，再

在模态分析的基础上进行随机振动分析，随机振动分析采用功率谱密度

（PSD）响应分析。

2　建立分析模型

2.1　模型简化和导入

安装架结构的模型，是根据实际的设计尺寸，在 Pro/E 软件中建立的三

维实体模型，如图 1 所示。在做有限元分析时，为了减少分析的运算量和分

析的可行性，必须对模型进行简化，根据经验，如一些对分析结果影响很小

的倒角、孔可以简化去掉。在 Ansys 软件中用输入命令把经过简化后的三维

实体模型导入 Ansys 中，形成 Ansys 的三维模型。在三维模型中的有的地方

是采用螺钉连接，但连接处螺钉间距较密，在通常试验条件下，可以认为连

接面不发生相对滑移，所以为了简化分析把这些面粘接在一起。

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