传递函数 — CAE术语解说
传递函数
传递函数在振动试验报告中经常出现,但到底表示的是什么?
简单来说,就是「用某个频率敲击时,结构物会摇晃多少」用数值表示出来的东西。你可以把它理解为输入的力和输出的位移(或加速度)的比,按频率绘制的图表。
定义
用公式怎么表示?
在频率领域表示就是 H(ω) = X(ω) / F(ω)。X 是响应(位移或加速度),F 是输入的力。这也被称为 FRF(频率响应函数)。峰值出现的频率对应于固有振动数,所以一眼就能把握共振的危险。
结构分析中的作用
在CAE仿真中如何求取传递函数?
FEM进行频率响应分析是标准做法。将运动方程离散化,在每个频率步进行求解联立方程就能得到FRF。
$$ \mathbf{K} \mathbf{u} = \mathbf{F} $$
在实务中,例如在什么场景下使用?
汽车方向盘柱是典型应用。发动机振动传递导致方向盘抖动的现象——为了抑制这种情况,要用FEM计算方向盘系统的传递函数,将共振频率设计在远离发动机转速范围外。通过锤击试验进行实验,然后将FRF与仿真进行对比验证,这是标准流程。
相关术语
与传递函数一起应该学习的术语有哪些?
原来脉冲响应就是传递函数的时间领域版本啊。只要关注FRF的峰值就能识别共振,现在我有实感了!
完全正确。先用简单的单自由度模型绘制传递函数的图表试试,理解会一下子加深,强烈建议你尝试一下。
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