该过程将指定分析类型及其相关选项、定义模型载荷以及指定载荷步选项，然后开始有限元求解，下面详细介绍每个步骤。

注意：峰值响应发生在力的频率和结构的固有频率相等时。在得到谐响应分析解之前，应该首先进行模态分析以确定结构的固有频率。

1.进入ANSYS求解器

命令：/SOLU

GUI：Main Menu|Solution

2.定义分析类型和分析选项

（1）开始新分析

命令：ANTYPE

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|New Analysis

在谐响应分析中，Restart不可用；如果需要施加其他简谐载荷，可以另进行一次新分析。

（2）设置分析类型为谐响应分析

命令：ANTYPE

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|New Analysis|Harmonic

（3）求解方法

命令：HROPT

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|Analysis Options

共有三种求解方法可供选择：完全法；缩减法；模态叠加法。

（4）求解输出格式

命令：HROUT

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|Analysis Options

此选项用于确定在输出文件Jobname.Out中谐响应分析的位移解如何列出。可选的方式有“real and imaginary（实部与虚部）”（默认）形式和“amplitudes and phase angles（幅值与相位角）”形式。

（5）质量矩阵形式

命令：LUMPM

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|Analysis Options

此选项用于指定是采用默认的分布质量矩阵（取决于单元类型）还是集中质量矩阵。建议在大多数应用中采用默认的分布质量矩阵。但对于某些包含“薄膜”结构的问题，如细长梁或非常薄的壳，集中质量近似矩阵经常能产生较好的结果。另外，集中质量近似矩阵可以减少运行时间并降低内存要求。

在设置完Harmonic Analysis Option对话框的MassMatrix Formulation项后，单击OK则弹出一个名为Harmonic Analysis的对话框，用于选择方程求解器

（6）设置方程求解器

命令：EQSLV

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|Analysis Options

可选的求解器有：Frontal求解器（默认）、Jacobi Conjugate Gradient（JCG）求解器及Incomplete Cholesky Conjugate Gradient（ICCG）求解器。建议对大多数结构模型用Frontal求解器。

3.在模型上施加载荷

（1）谐响应分析的载荷描述方式

根据定义，谐响应分析假定所施加的所有载荷随时间按简谐（正弦）规律变化。指定一个完整的简谐载荷需要输入三条信息：幅值（Amplitude）、相位角（phase angle）和强制频率范围（forcing frequency range）（见图12-1）。

图12-1 实部/虚部分量和幅值/相位角间的关系

幅值（Amplitude）指载荷的最大值，可用表12-1中所示的命令指定。相位角（Phase angle）指载荷滞后（或领先）于参考时间的量度。在复平面上（见图12-1）、相位角以实轴为起始的角度。当同时要定义多个相互间存在相位差的简谐载荷时，必须分别指定相位角。相位角不能直接指定，而应该用加载命令的VALUE和VALUE2域来指定有相位角载荷的实部和虚部。压力、分布载荷和体载荷只能指定0°相位角（即不能定义载荷的虚部）。图12-1显示了计算实部和虚部的公式。强制频率范围（Forcing frequency range）指简谐载荷（以周/单位时间为单位）的频率范围。在后面讲解载荷步选项命令HARFRQ时将提到它。

注意：谐响应分析不能计算频率不同的多个强制载荷同时作用时的响应。这种情形的实例是两个具有不同转速的机器同时运转时的情形。但在POST1中可以对两种载荷状况进行叠加，以得到总体响应。

（2）载荷类型(www.daowen.com)

表12-1概括了谐响应分析中可施加的载荷。除惯性载荷外，可以在实体模型或有限元模型上定义载荷。在分析过程中，可以施加、删除载荷或对载荷进行操作及列表。

（3）利用GUI施加载荷

所有的载荷操作都可通过一系列等效的下拉菜单实现。从求解器菜单中可选择菜单载荷操作（施加、删除等），然后选择载荷类型（位移、力等），然后再选择施加载荷的对象。例如，要在一条线上施加位移载荷，可用如下GUI操作。

GUI：Main Menu|Solution|Loads|Apply|Structural|Displacement|On Lines

表12-1 谐响应分析中可施加的载荷

4.指定载荷步选项

（1）普通选项

命令：HARFRQ

GUI：Main Menu|Solution|Load Step Opts|Time/Frequenc|Freq and Substps

操作后弹出如下图12-2谐响应频率和载荷步对话框。

图12-2 谐响应频率和载荷步对话框

1）Harmonic freq range[HA]，谐响应频率范围

在谐响应分析中必须指定强制频率范围（以周/单位时间为单位）。然后要指定在此频率范围内要计算出的解的数目

2）Number of substeps[NSUBST]，在指定频率范围内的子步

可用此选项请求计算任何数目的谐响应解。解（或子步）将均布在指定的频率范围内[HARFRQ]。例如，如果在30Hz～40Hz范围内要求出10个解，程序将计算出在频率为31Hz，32Hz，33Hz，…，39Hz和40Hz处的响应，而不计算频率范围低端处（30Hz）的响应。

3）Stepped or Rampedb.c[KBC]

载荷可以是Stepped或Ramped方式变化的。默认时方式为Ramped。即载荷的幅值随各子步逐渐增长。而如果用命令[KBC,1]设置了Stepped载荷，则在频率范围内的所有子步中载荷将保持恒定的幅值。

（2）动力学选项

命令：ALPHAD,BETAD,DMPRAT

GUI：Main Menu|Solution|Load Step Opts|Time/Frequenc|Damping

操作后弹出阻尼设置对话框，如图12-3所示。

必须指定某种形式的阻尼，否则在共振频率处的响应将无限大。ALPHAD和BETAD指定的是和频率相关的阻尼系数，而DMPRAT指定的是对所有频率为恒定值的阻尼比。

注意：在直接积分谐响应分析（用完全法或缩减法）中如果没有指定阻尼，程序将默认采用零阻尼。

图12-3 阻尼设置对话框

5.将数据库保存到一个命名的备份文件中

将数据库保存到一个命名的备份文件中，这样在重新进入ANSYS程序后用RESUME命令便可恢复以前所建立的模型。

命令：SAVE

GUI：Utility Menu|File|Saveas

6.开始求解

命令：SOLVE

GUI：Main Menu|Solution|Solve CurrentLs

7.重复执行加载求解得到其他载荷步

重复以上过程，计算其他载荷和频率范围（即另外的载荷步）的结果。如果希望进行时间历程后处理（在POST26中），载荷步之间的频率范围不能存在重叠。处理多步载荷还有一种方法：将载荷步保存到文件中，然后用一个宏进行一次性求解。