§4.5随机振动(PSD)分析步骤PSD分析包括如下六个步骤：1．建造模型；2．求得模态解；3．扩展模态；4．获得谱解；5．合并模态；6．观察结果。
以上六步中，前两步跟单点响应谱分析一样，后四步将在下面作详细讲解。
ANSYS/Professional产品中不能进行随机振动分析。
如果选用GUI交互方法进行分析，模态分析选择对话框（MODOPT命令）中包含有是否进行模态扩展选项（MXPAND命令），将其设置为YES就可以进行下面的：扩展模态。
这样，第二步（求得模态解）和第三步（扩展模态）就合并到一个步骤中进行计算。
§4.4.9建造模型该步与其它分析类型建立模型的过程相似，即定义工作名、分析的标题、单元类型、单元实常数、材料性质、模型几何形状等。
注意以下两点：·只有线性行为在谱分析中才是有效的。
任何非线性单元均作为线性处理。
如果含有接触单元，那么它们的刚度始终是初始刚度，不再改变；·必须定义材料弹性模量（EX）（或其他形式的刚度）和密度（DENS）。
材料的任何非线性将被忽略，但允许材料特性是线性的、各向同性或各向异性以及随温度变化或不随温度变化。
§4.5.0获得模态解结构的模态解（固有频率和振型）是计算谱解所必须的。
模态分析的具体过程在《模态分析》中已经阐述过，这里还需注意以下几点：·使用Block Lanczos法（缺省）、子空间法或缩减法提取模态。
非对称法、阻尼法、QR阻尼法以及PowerDynamics法对下一步谱分析是无效的；·所提取的模态数目应足以表征在感兴趣的频率围结构所具有的响应；·如果使用GUI交互式方法进行分析，模态分析设置[MODOPT]对话框的扩展模态选项置为NO状态，那么模态计算时将不进行模态扩展，但是可以选择地扩展模态（参看MXPAND命令的SIGNIF输入项的用法）。
否则，将扩展模态选项置为YES状态。
·材料相关阻尼必须在模态分析中进行指定；·必须在施加激励谱的位置添加自由度约束；·求解结束后退出SOLUTION处理器。
§4.5.1扩展模态无论选用子空间法、Block Lanczos法还是缩减法，都必须进行模态扩展。
关于模态扩展，《动力学分析指南—模态分析》部分“扩展模态”一节有详细讲述。
另外还需注意以下几点：·只有扩展后的模态才能在以后的模态合并过程中进行模态合并操作；·如果对谱所产生的应力感兴趣，这时必须进行应力计算。
在缺省情况下，模态扩展过程是不包含应力计算的，这同时意味着谱分析将不包含应力结果数据。
·模态扩展可以作为一个独立的求解过程，也可以放在模态分析阶段；·在模态扩展结束之后，应执行FINISH命令退出求解器（SOLUTION）。
正如《动力学分析指南—模态分析》部分中讲述的那样，在进行模态分析时执行MXPAND命令就可以将模态求解和模态扩展合并成一步（GUI交互方法和批处理方法）。
§4.5.2获得谱解功率谱密度谱求解时，系统数据库必须包含模态分析结果数据，以及模态求解获得的下列文件：Jobname.MODE、Jobname.ESAV、Jobname.EMAT、Jobname.FULL（仅子空间法和Block Lanczos法有）和Jobname.RST。
1.进入求解器(/SOLU命令)Command: /SOLUGUI: Main Menu > Solution2.定义分析类型和分析选项·对于谱分析类型(SPOPT命令)，选择功率谱密度(PSD)；·若对应力结果感兴趣，则打开应力计算开关(SPOPT命令设置为ON)。
只有在扩展模态过程中要求过计算应力，这时才能计算由谱引起的应力。
3.定义载荷步选项。
下面的选项适用于随机振动：·谱数据Ø功率谱密度（PSD）类型Command: PSDUNITGUI:Main Menu > Solution > Spectrum > -PSD-Settings功率谱密度类型可以是位移、速度、力、压力或加速度。
在后面的第4.步和第5.步中将指定是基础激励还是节点激励。
如果施加压力功率谱密度，则应在模态分析时就施加压力。
Ø定义功率谱密度—频率二维表Command: PSDFREQ, PSDVALGUI:Main Menu > Solution > Spectrum > -PSD-PSD vs FreqMain Menu>Solution>Spectrum>-PSD-Graph Tables PSDFEQ和PSDVAL命令是用来定义功率谱密度—频率二维表。
第6.步将描述其它功率谱密度激励的施加方法。
执行STAT命令可以显示功率谱密度表。
·阻尼（动力特性选项）这里可以指定下列种类的阻尼：a阻尼（ALPHD命令）、b阻尼（BETAD命令）、恒定阻尼比（DMPRAT命令）和频率相关阻尼比（MDAMP命令）。
注意，恒定阻尼比是利用DMPRAT命令指定给所有频率的。
如果定义了多种阻尼，ANSYS将计算出对应每一频率的有效阻尼比。
注意：若在PSD分析中没有定义阻尼，即缺省时将使用1％的DMPRAT。
·Alpha（质量）阻尼Command: ALPHDGUI:Main Menu > Solution > Load Step Opts–Time/Frequence > Damping·Beta（刚度）阻尼Command: BETADGUI:Main Menu > Solution > Load Step Opts–Time/Frequence > Damping·恒定阻尼比Command: DMPRATGUI:Main Menu > Solution > Load Step Opts–Time/Frequence > Damping·频率相关阻尼比Command: MDAMPGUI:Main Menu > Solution > Load Step Opts–Time/Frequence > Damping下面是随机振动分析的步骤：4.在节点上施加功率谱密度（PSD）激励当指定值1.0时，该节点就施加功率谱密度激励。
反之，指定值0.0(或空值)时，该节点的功率谱密度激励将被删除。
激励的方向由D命令(施加基础激励)中UX、UY、UZ的符号或者F命令(施加节点激励)中FX、FY、FZ的符号来决定。
对于节点激励，非1.0的值充当激励缩放系数。
对于压力功率谱密度，引入模态分析中生成的载荷向量(LVSCALE命令)，也可以使用缩放系数。
注意，基础激励只能施加在模态分析中施加有约束的节点上。
Command:D、DK、DL或DA（施加基础激励）F或FK（施加节点激励）LVSCALE（施加压力PSD）GUI:Main Menu > Solution > -Loads-Apply > -Base PSD Excit-On Nodes5.开始计算上述PSD激励缩放系数在PFACT命令的TBLNO域指定选用哪一个PSD表，Excit域指定是对基础激励还是节点激励的计算。
Command: PFACTGUI:Main Menu > Solution > -Load Step Opts –Spectrum > -PSD-Calculate PF6.定义其它PSD激励如果同一模型上有多个PSD激励，就按每一个功率谱密度表重复上面第3、4和5步的过程。
然后根据实际情况确定各激励间的相关程度，恰当地选用下列命令：Command: COVAL（共谱值）QDVAL（二次谱值）PSDSPL（空间关系）PSDWAV（波传播关系）GUI:Main Menu > Solution > -Load Step Opts –Spectrum > -PSD-Correlation在使用PSDSPL或PSDWAV命令时，PFACT命令的Parcor域分别设置为SPATIAL或WAVE。
对于多点基础激励，由于PSDSPL和PSDWAV间的关系可能会大大增加CPU的计算量。
在使用PSDSPL和PSDWAV命令（例如，FY不能施加到一个节点而FZ施加到另外一个节点）时，节点激励和基础激励输入必须是一致的。
PSDSPL和PSDWAV命令不能用于压力PSD分析。
7.设置输出控制项该分析只有一条输出控制命令PSDRES，它定义写入结果文件的输出数据的数量和格式。
可以计算出三种结果数据：位移解、速度解、或加速度解，每一种解都可以是绝对值或对于基准值的相对值。
Command: PSDRESGUI:Main Menu > Solution > -Load Step Opts –Spectrum > -PSD-Calc Controls下表列出了所有可以获得的分析结果。
为了限制输入到结果文件的数据量，在模态扩展过程中执行OUTRES命令进行控制。
执行命令OUTPR, NS OL, ALL将显示重要的模态方协差项的总列表。
PSD分析结果数据列表速度求解（PSDRES命令中LABEL项为VELO）速度、应力速度和力速度等相对、绝对或都不是加速度求解（PSDRES命令中LABEL项为ACEL）加速度、应力加速度和力加速度等相对、绝对或都不是8.开始求解计算(SOLVE命令)Command: SOLVEGUI: Main Menu > Solution > Current LS9.退出求解器(FINISH命令)Command: FINISHGUI:退出求解器§4.5.3合并模态在求解过程中，模态合并可以作为独立步骤，其基本过程如下：1.进入求解器Command: /SOLUGUI:Main Menu > Solution2.指定分析类型Command: ANTYPEGUI:Main Menu > Solution > New Analysis·选项：New Analysis （ANTYPE命令）选择新的分析。
·选项：Analysis Type：Spectrum（ANTYPE命令）选择谱分析。
3.选择模态合并方法在随机振动中，只有PSD模态合并方法。
该方法将计算结构中的1s位移、应力等。
如果没有执行PSDCOM命令，程序将不计算结构的1s响应。
Command: PSDCOMGUI:Main Menu > Solution > -Load Step Opts-Spectrum > PSD-Mode CombinPSD模态合并方法（PSDCOM命令）中的SIGNIF和COMODE选项指定参加模态合并的数目（PSDCOM命令）。