质量-弹簧系统的谐响应分析一、实验目的1、学会分析实际工程问题的方法2、掌握谐响应分析分析方法3、学会对问题的抽象处理二、实验器材能够安装ANSYS软件，CPU2.0GHz以上，内存1G以上，硬盘5G空间的计算机三、实验说明任何持续的周期载荷将在结构系统中产生持续的周期响应（谐响应）。
谐响应分析使设计人员能预测结构的持续动力特性，从而使设计人员能够验证其设计能否成功克服共振、疲劳及其他受迫振动引起的有害结果。
谐响应分析的目的是计算出结构在几种频率下的响应，并得到一些响应值（通常是位移）对频率的曲线。
从这些曲线上可以找到“峰值”响应，并进一步观察峰值频率对应的应力。
四、实验内容和步骤（一）前处理1.定义工作名：Utility Menu > File > Change Title,在弹出Change Title的对话框，输入07060241x18,然后单击OK按钮。
2.定义单元类型：Main Menu > Preprocessor > Element Type>Add/Edit/Delete,弹出“Element Types”对话框，单击Add按钮，弹出“Library of ElementTypes ”对话框，在左边的滚动条中选择Structural及其下的 Combination，在右边的滚动条中选择 Spring-damper14 ，单击Apply按钮。
3.在左面滚动栏中选择“Structural”及其下的“Mass”，在右面的滚动栏中选中“ 3D mass 21”,单击Ok按钮。
4.单击“Element Types”对话框的Close按钮，关闭对话框。
5.定义实常数：Main Menu > Preprocessor > Real Constants >Add/Edit/Delete,弹出Real Constant对话框，单击 Add 按钮，弹出Element Type for Real Constants对话框.6.在“Element Types for Real Constants”对话框中单击选取“Type 1 COMBIN14”,单击OK按钮。
7.又在Types”对话框中单“Element击Add按钮,弹出“Element Types for RealConstants”对话框，在该对话框中选取“Type 2 MASS 21”, 单击OK按钮。
8.单击“Real Constants”对话框中的Close按钮，关闭该对话框9.创建节点：Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Nodes>In ActiveCS,弹出对话框。
在输入栏中分别输入0、0、0，Apply按钮。
10.继续在“Create Nodes in Actives Coordinate System”对话框中，在“NODE Nodenumber”后面的输入栏中输入4，在“X，Y，Z Location in active CS”后面的输入栏中分别1，0，0，单击OK按钮。
11.打开节点编号显示控制12.插入新节点:Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create >Nodes >Fillbetween Nds,弹出一个拾取框，单击OK按钮，弹出对话框，单击OK 按钮。
13.选择菜单路径：Utility Menu > PlotCtrls > Window Controls > Window Options,。
14.创建梁单元：Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Elements > AutoNumbered > Thru Nodes,弹出Elements from Nodes的拾取框。
15.用鼠标在屏幕上拾取编号为1和2的节点，单击Apply按钮，屏幕上在节点1和节点2 之间出现一条直线16.用鼠标在屏幕上拾取编号为2和3的节点，单击Apply按钮，屏幕上在节点2和节点3 之间出现一条直线17.用鼠标在屏幕上拾取编号为3和4的节点，屏幕上在节点3和节点4 之间出现一条直线，单击OK按钮关闭拾取菜单。
18.设置单元属性：Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Elements >Elem Attributes,弹出Element Attributes对话框。
19.创建质量单元：Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Elements>Auto Numbered > Thru Nodes,弹出Elements from Nodes的拾取框。
20.用鼠标在屏幕上拾取节点2，单击Apply按钮21.用鼠标在屏幕上拾取节点3，单击OK按钮。
（二）加载和求解22.定义求解类型：Main Menu > Solution > Analysis Type > New Analysis.出现一个对话框，选中Harmonic,单击OK按钮。
23.设置求解选项：Main Menu > Solution > Analysis Type > Analysis Options,出现Harmonic Analysis对话框。
24.接着弹出Full Harmonic Analysis对话框，单击ＯＫ按钮接受默认选项。
25.设置输出选项:Main Menu > Solution > Load Step Opts > Output Ctrls > SoluPrintout,弹出Solution Printout Controls对话框，在FREQ Print frequency后面单击选中Last substep，单击OK按钮。
26.设置时间子步选项:Main Menu > Solution > Load Step Opts > Time/Frequenc >Freq and Substeps,弹出Harmonic Frequency and Substep Options对话框,填写harmoric freq range：0 7.5 number of substeps：3027.施加边界条件：Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structural >Displacement > On Nodes,出现Apply U,ROT on Nodes拾取菜单。
28.单击Pick All,弹出Apply U,ROT on Nodes对话框,在Lab2 DOFs to beconstrained后面的列表中单击选中UY,单击OK按钮。
29.施加边界条件：Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structural >Displacement > On Nodes ,出现Apply U,ROT on Nodes拾取菜单。
30.用鼠标在屏幕里拾取编号为1和4的节点，单击OK按钮，弹出Apply U,ROT onNodes对话框，在Lab2 DOFs to be constrained后面的列表中单击一次UX选中它，同时单击一次UY消除下一步对它的选择，单击OK按钮。
31.施加载荷：Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structural >Force/Moment > On Nodes,出现Apply F/M on Nodes 拾取菜单。
32.用鼠标在屏幕里拾取编号为2的节点，单击OK按钮，弹出Apply F/M on Nodes对话框，在Lab Direction of force/mom后面的下拉列表中选择FX，在VALUE Realpart of force/mo m后面输入200，单击OK按钮。
33.谐响应分析求解：Main Menu > Solution > Solve > Current LS.34.当求解结束时，会出现Solution is done的黄色提示框，单击Close关闭它。
（三）观测结果（后处理）35.定义时域变量：Main Menu > TimeHist Postpro > Define Variables.DefineTime-History Variables对话框出现。
36.单击Add按钮，弹出Add Time-History Variable对话框，。
37.用鼠标在屏幕内拾取编号为2的节点，单击OK 按钮，弹出Define Nodal Data对话框。
38.在Defined Time-History Variables对话框中单击Add按钮，再次弹出AddTime-History Variable对话框。
39.接收缺省选项Nodal DOF Result，单击OK 按钮，弹出Define Nodal Data对话框。
40.此时的Defined Time-History Variables，单击Close关闭它41.设置坐标：Utility Menu > PlotCtrls > Style > Graphs > Modify Grid。
42.绘制变量图：Main Menu > TimeHist PostPro > Graph Variables,弹出GraphTime-History Variables对话框。