陣型
關注創建者：?不好 創建時間：2019-05-08
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Abaqus輸出矩陣：輸出總體矩陣、單元體矩陣及使用python生成、讀取矩陣文件的簡易代碼
更新消息（2020.7）：最近看有小伙伴們提問如何輸出陣型矩陣，用修改inp的方式無法直接坐到的，所以這個課程里沒有涉及。需要的小伙伴可以在評論區留言，人多的話我就再做一個相關的課程。 更新消息：關于excel無法生成超過256列的矩陣的問題的解決辦法給已經更新，在課件的longmatrix文件夾里面。
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陣型的實例教程
模態陣型是體現結構在某一特定頻率下的振動形狀，而這種特定陣型所對應的就是模態頻率。白車自由模態分析，即模型不加任何形式的約束下的模態分析。白車身模態分析的分析對象就是白車身，又簡稱為BIW, 指焊接車身的本體部分，包括通過螺栓連接的碰撞吸能結構，不包括通過螺栓連接或粘接在車身本體上的玻璃、車門、發動機罩板、天窗、行李箱蓋以及翼子板、儀表板支撐橫梁等。分析的頻率范圍通常設定為1-100Hz；下限設為1Hz，其目的是避免計算前6階的剛體模態。本案例考慮到節約計算時間,僅提取了頻率小于50HZ的所有模態。
前處理：Optistruct 后處理：Hyperview
白車身一階扭轉及一階彎曲模態識別（見收費內容）：
整體一階扭轉陣型圖
整體一階彎曲陣型圖
模態陣型線性疊加
針對后處理（模態分析-后處理）中根據模態分析輸出的結果，陣型或者應變能云圖采用線性疊加的方法，得到所有任意階數下線性疊加后的陣型圖或應變能云圖。
16階模態陣型線性疊加圖
凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，都可以私信我，針對本案例中的操作問題我將免費為你解答。還是那句話，我們不玩虛的，玩虛的沒意思！
展開 （源代碼）Hyperview二次開發：模態陣型的自動排列、自動輸出GIF、自動輸出PPT報告等
實現的功能：
1、手動選擇odb結果文件
2、自定義根據窗口類型ID創建不同的窗口
3、點擊創建窗口按鈕，自動創建在 一個頁面中創建多個窗口格
4、點擊粘貼窗口按鈕，自動將復制粘貼多個窗口格，進行模態陣型的排列，如第一個窗口為第一階模態，以此類推
5、可選擇是否輸出約束模態或自由模態，默認都勾選
6、點擊輸出PPT按鈕，自動將所有頁面自動打包輸出至PPT文件，以及標題內容設置為自動識別模態類型及頻率值
7、附件：源代碼：帶注釋，可方便研究學習
8、本人長期從事仿真+二次開發研究工作，有多年的abaqus python二次開發、Hypermesh 二次開發、Hyperview 二次開發，可以留言提出需要，然后私聊定制開發
展開 線性疊加應變能/陣型 ￥15
模態疊加原理太深奧，本文主要從軟件操作上怎么去實現，主要是針對后處理（模態分析-后處理）中根據模態分析輸出的結果，陣型或者應變能云圖采用線性疊加的方法，得到所有任意階數下線性疊加后的陣型圖或應變能云圖。不是每個知識點每個人都會，請會的人不要給一些不好的評論，你可以給一些討論與學習交流的心得；請有需要的人先看看有沒需要了解這個知識點再購買。本來是想免費的，但是自己花了不少時間去折騰才有了點結果，也算點辛苦費。
（源代碼）Hyperview二次開發：模態陣型的自動排列、自動輸出GIF、自動輸出PPT報告等
實現的功能：
1、手動選擇odb結果文件
2、自定義根據窗口類型ID創建不同的窗口
3、點擊創建窗口按鈕，自動創建在 一個頁面中創建多個窗口格
4、點擊粘貼窗口按鈕，自動將復制粘貼多個窗口格，進行模態陣型的排列，如第一個窗口為第一階模態，以此類推
5、可選擇是否輸出約束模態或自由模態，默認都勾選
6、點擊輸出PPT按鈕，自動將所有頁面自動打包輸出至PPT文件，以及標題內容設置為自動識別模態類型及頻率值
7、附件：源代碼：帶注釋，可方便研究學習
模態陣型是體現結構在某一特定頻率下的振動形狀，而這種特定陣型所對應的就是模態頻率。白車自由模態分析，即模型不加任何形式的約束下的模態分析。白車身自由模態分析的分析對象就是白車身，又簡稱為BIW, 指焊接車身的本體部分，包括通過螺栓連接的碰撞吸能結構，不包括通過螺栓連接或粘接在車身本體上的玻璃、車門、發動機罩板、天窗、行李箱蓋以及翼子板、儀表板支撐橫梁等。分析的頻率范圍通常設定為1-100Hz；下限設為1Hz，其目的是避免計算前6階的剛體模態。本案例主要介紹如何使用Hyperworks+lsdyna進行白車身自由模態分析，考慮到節約計算時間,僅提取前10階模態。
前處理：Hyperworks/lsdyna 后處理：Hyperview
白車身一階扭轉及一階彎曲模態識別（見收費內容）：
整體一階扭轉陣型圖
整體一階彎曲陣型圖
本案例僅提供模型文件結果文件及相關指導，凡購買的朋友針對本案例仿真實現上有什么疑問可以私信，同時可參考CAE追夢者前期發的帖子《基于Hyperworks白車身自由模態分析及模態陣型線性疊加》中采用optistruct軟件進行白車身自由模態分析的結果，進而對比lsdyna與optistruct在計算模態分析中的差異。
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</figure><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-center">八階模態</p><h2>六、固有頻率和模態陣型
飛機從亞音速到超音速，這一圈圈壓力波陣型絲滑變化，一直到音速，所有波在飛機前面疊加，形成垂直飛行方向的正激波，行稱“音障”。
這時飛機如果繼續加速，穿過它，波的陣型就變成這樣，疊加成錐形波面，行稱“馬赫錐”。
當然以上把飛機看成了點，實際飛機形狀復雜，這樣傾斜結構，會產生無數個錐形波面再次疊加，就成了激波。
3.2系統各模塊設計方案
（1）傳聲器陣列陣型設計
聲源定位效果除了被后處理算法限制，很大程度也受到傳聲器陣列結構的影響。按照陣列的幾何分布形式劃分，常用的傳聲器陣列形式有十字陣列、網格陣列、環形陣列、螺旋形陣列等。為分析不同陣型的傳聲器陣列對聲源定位效果的影響，對上述幾種常用陣列進行延時求和波束形成算法的數值仿真。陣列形式如圖7所示。
表5 軸承座模態統計結果
表6 優化前后缸體模態試驗結果（單位：Hz)
圖7 優化缸體一階扭振模態陣型
圖8 優化前后噪聲Colormap圖
優化驗證
采用上述優化方案后在臺架對發動機進行了噪聲及振動對比測試，在部分轉速區間噪聲降低明顯，尤其在2000～3200 r/m i n轉速區間噪聲降低0～1.5 d B (A)。
第1階固有頻率是2.77Hz，陣型為左岸到右岸方向上，第14階固有頻率是8.32Hz，陣型為上游到下游方向上。
再施加如圖7所示的地震譜，計算得到的大壩樁基頂部的位移結果如圖8所示。橫向最大位移為12.5mm，上下游方向上的位移變化范圍為1到2.5mm，縱向位移變化范圍為0.3到0.5mm。
2.2 計算結果
本文采用 HyperMesh 軟件作前處理建模，MSC Nastran 作為求解器計算自由狀態下白車身結構模態，對白車身的振動響應影響相對較大的激勵頻率多集中在低頻域，輸出前 10 階范圍內的固有頻率和振型，各階模態結果如表 1 所示，白車身第一階模態、一階扭轉模態、一階彎曲分析陣型如圖 2—圖 4 所示。其中，白車身第一階模態為頂蓋的橫向擺動，為局部板件結構的振動振型。
根據Block Lanczos法，可分析出壓縮機支架的模態和陣型，其結構振動方程可簡化為公式[9]（1）。
壓縮機殼體表面的工作陣型測試是根據壓縮機的殼體形狀，將殼體圓柱面分為上中下三層，每層間隔45°設定一個測點（排除儲液器連接位置）。用殼體表面共計21個測點來表征壓縮機的振動形態，壓縮機的測點確定及劃分如圖1所示。
3 結論
1） 將葉輪的LMS試驗模態分析結果與ANSYS有限元分析結果相對比，發現有一定的偏差，但模態頻率變化趨勢和模態陣型相一致，偏差在允許的范圍內，所以認為ANSYS有限元模態分析的結果是可信的。
第i 階主振動第k 個坐標上的振動能量占系統總能量的百分比為[9]
式中mkl為系統質量矩陣M的第k 行第l 列元素，(φi)l為陣型(φi)的第l 個元素，(φi)k 為陣型(φi)的第k 個
元素。
Tki可以用來表示懸置系統在k 方向的解耦度。
