Abaqus線性動力學 – 結構受力後共振頻率改變

前言:

先前的帖子有介紹藉由提取結構共振頻率來探討其動態特性,本次的主題也是跟共振頻率相關,主要介紹結構受力后共振頻率的改變。回到最基本的關係式,從單自由度系統我們知道,結構共振頻率不外乎與結構的質量及剛度矩陣有關,只要上述兩個項目有改變,就會直接影響結構共振頻率,最常見的就是考慮幾何非線性的情況下,受力后因為剛度矩陣改變而影響共振頻率。

模型說明:

本文欲探討電路板結構受力后共振頻率之改變,模型如下所示。

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分析步設定:

建立分析步時,在Frequency前面加上Static, General靜態分析步,必須在求解共振頻率之前讓結構受力,才能觀察其共振頻率的改變,記得要勾選幾何非線性Nlgeom才能考慮大變形!

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邊界條件:

提取共振頻率的分析步將電路板底部bracket完全固定,而在靜力分析不時,設定右邊bracket向右位移0.125單位。預期結構受拉力后共振頻率提高,這個概念可以聯想到吉他的弦,當弦拉得越緊,來回綁盪的頻率越高,相反則是屈曲,細長構件受壓到超過容許范圍將發生屈曲。因此,可以想像結構受拉力剛度提高、受壓力剛度降低。

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結果檢核:

檢查最容易被激發動態效應的第一模態,結構共振頻率從102.15Hz提高到202.69Hz,符合前面的預期,結構受到拉力后,因為剛度提高造成共振頻率也提高。

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后處理小技巧:

同時有Static, General及Frequency分析步時,撥放動畫會接連著撥,可以從后處理取消顯示特定的分析步,避免動態顯示跳來跳去。

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更多線性動力相關教程請參考:

http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15346

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