復(fù)模態(tài)分析
關(guān)注創(chuàng)建者：博集華仿 創(chuàng)建時間：2019-09-23
復(fù)模態(tài)分析的視頻教程
制動盤的復(fù)模態(tài)分析（abaqus）
本課適合哪些人學習： 1，制動盤結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師 2，NVH工程師 3，CAE工程師 4，CAE愛好者 本課程主要講解制動盤復(fù)模態(tài)的分析方法，對分析過程進行詳細的講解，讓讀者能在最短時間內(nèi)掌握制動盤復(fù)模態(tài)的分析
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abaqus基本操作006-曲線輪軌嘯叫復(fù)模態(tài)復(fù)特征值分析（2023-03-25）.mp4
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ABAQUS復(fù)模態(tài)分析
如果剛度矩陣和阻尼矩陣是非對稱的，則不能用常規(guī)方法將方程解耦，這時必須用復(fù)模態(tài)解耦，稱這種方法為復(fù)模態(tài)理論。對于剛度矩陣或阻尼矩陣不對稱性，復(fù)特征值分析可用于識別系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。例如：摩擦導致不對稱的剛度矩陣，在摩擦誘導下振動的剎車尖叫。
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復(fù)模態(tài)分析的實例教程
5、 采用QRDAMP或者UNSYM特征值求解器進行復(fù)模態(tài)分析
5.3 完全非線性攝動模態(tài)分析
完全非線性攝動模態(tài)分析是解決制動嘯叫的最精確方法，此方法在兩次靜態(tài)分析中均采用牛頓-拉普斯迭代，分析通用流程：
1、 進行一次非線性、大變形的靜力分析（NLGEOM,ON），采用非對稱牛頓-拉普斯方法（NROPT,UNSYM）,為線性攝動分析設(shè)置重啟動點（RESCONTROL）
2、 進行第二次完全靜態(tài)分析，生成滑動接觸（CMROTATE），形成非對稱剛度矩陣。
3、 從想要的載荷步和載荷子部上重啟動先前的靜態(tài)分析，進行第一次攝動分析同時保存.ldhi,.rnnn,.rst文件（ANTYPE,STATIC,RESTART,,,PERTURB）.
4、 初始化模態(tài)線性攝動分析（PERTURB,MODAL），在線性攝動分析的第一個階段最后，重新生成剛度矩陣。
5、 采用QRDAMP或者UNSYM特征值求解器進行復(fù)模態(tài)分析
6 結(jié)果小結(jié)
展開 不知道誰在做復(fù)模態(tài)分析，我用linear 下的frequency,在其下面再建立了一個complex frequency ，這樣后，第二個分析步無法添加邊界條件？希望高手多多發(fā)表自己的意見。謝謝
使用nastran進行流固耦合復(fù)模態(tài)計算
我們大部分時候計算的結(jié)構(gòu)正則模態(tài)，但我們經(jīng)常會遇到如下情況，使用正則模態(tài)計算則存在部分誤差。一個是結(jié)構(gòu)存在大阻尼或者存在摩擦時，例如旋轉(zhuǎn)部件的制動盤等等；一個是結(jié)構(gòu)存在流固耦合問題例如風扇或者的旋轉(zhuǎn)與流體耦合或者存在空腔例如油箱等密閉空間時可能存在復(fù)模態(tài)。如果從具體的理論定義上來看，則是一個相位的問題，大家有時間可以去翻翻理論書。
本文介紹使用nastran來進行復(fù)模態(tài)分析的方法，使用optistruct方法其實也類似，下一篇再介紹使用optistruct來進行計算的方法。
1）首先建立網(wǎng)格及材料，屬性，流體材料使用mat10，流體屬性Psolid中FCTN=Pfluid，CDROM=-1，將流體的每個node點的CD值通過card edit編輯為-1，可參考上一個介紹。
2）建立實模態(tài)計算模態(tài)頻率計算范圍，使用eigrl進行設(shè)置，選擇計算截止為12階的頻率。
3）建立復(fù)模態(tài)計算模態(tài)頻率計算范圍，使用eigc進行定義，計算截止18階。其中method選擇使用clan，norm選擇max。
4）建立load steps工作步，選擇complexeigen(modal)方法，選擇實模態(tài)計算method(struct)= eigrl，選擇復(fù)模態(tài)計算方法cmethod=eigc。
5）建立control cards，選擇sol110；另外選擇常用的參數(shù)控制例如param,autospc,yes；選擇param,post,-2輸出Op2文件；設(shè)置輸出位移，應(yīng)變能等等。
6）設(shè)置流固耦合的control cards。使用acmodl，在inter選項內(nèi)選擇ident，代表使用共節(jié)點耦合方式。如果選用DIFF，代表使用非共節(jié)點方式。
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主模態(tài)分析——自然頻率與振型NX NASTRAN的主模態(tài)分析用于求解結(jié)構(gòu)的自然頻率及其相應(yīng)的振動模態(tài)、計算廣義質(zhì)量正則化模態(tài)節(jié)點位移、約束反力和正則化的單元力及應(yīng)力，并可分析剛體模態(tài)。具體包括：
線性模態(tài)分析（即實特征值分析）
分析方法有：Lanczos法，逆冪法（INV），移位逆冪法（SINV），Givens法，修正Givens法，Housholder法，修正Housholder法。
非線性模態(tài)分析
用于研究承載結(jié)構(gòu)的模態(tài)，該分析功能能夠考慮結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力及承載后大變形的影響。
?
復(fù)模態(tài)分析（亦稱復(fù)特征值分析）主要用于分析具有阻尼效應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征值和振型，它可以考慮阻尼，質(zhì)量及剛度矩陣的非對稱性。分析方法包括：
a.
直接復(fù)特征值分析，主要算法有：
CLAN法（復(fù)Lanczos法）
DET法（Derterminated法）
INV法（逆冪法）
HESS法（Hessenbery法）。
b.
模態(tài)復(fù)特征值分析，該方法采用廣義模態(tài)坐標，在形成模態(tài)坐標下的結(jié)構(gòu)控制方程后，獲得結(jié)構(gòu)的模態(tài)復(fù)特征值。
展開 圖1.4 高頻尖叫影響因素
三 盤式制動器噪聲有限元分析
對于制動系統(tǒng)的振動，主要體現(xiàn)在耦合系統(tǒng)負特征值和自激振動等非穩(wěn)定振動方面。制動盤與摩擦片摩擦副之間的摩擦系數(shù)不是一個恒定的值，與速度有關(guān)，是一個隨速度增加而減少的一個變量。當速度發(fā)生變化時，摩擦力會出現(xiàn)相應(yīng)變化，這種變化會對制動系統(tǒng)產(chǎn)生自激振動，當自激載荷形成的激勵頻率與制動系統(tǒng)部件固有頻率接近時，便會引起系統(tǒng)的共振，容易出現(xiàn)負阻尼的非穩(wěn)態(tài)共振，將會產(chǎn)生噪聲。
目前關(guān)于制動噪聲有限元分析的方法主要有以下兩種：基于頻域分析的復(fù)模態(tài)法和基于時域的瞬態(tài)動力學分析。復(fù)模態(tài)法是指采用限元軟件對制動器進行提取復(fù)特征值和模態(tài)，根據(jù)復(fù)特征值求解阻尼比進而判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。瞬態(tài)動力學分析通過對整個制動過程進行模擬，包括制動過程中制動壓力、溫度和摩擦系數(shù)隨時間變化而變化，獲得各項參數(shù)的時域特性從而判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。基于時域的瞬態(tài)動力學分析方法比較全面地考慮了制動過程中液壓、溫度和摩擦系數(shù)隨時間變化的影響，但模型比較復(fù)雜，占用計算資源較多；復(fù)模態(tài)分析方法相比基于時域的瞬態(tài)動力學分析方法占用計算資源較少，比較方便準確。本文采用基于頻域分析的復(fù)模態(tài)法分析制動噪聲，如圖1.5所示為采用非線性工具Abaqus進行復(fù)模態(tài)分析示意圖。
圖1.5 復(fù)模態(tài)分析示意圖
復(fù)模態(tài)阻尼比的表達式為：
其中,Re_取一個數(shù)的實部，Im_取一個數(shù)的虛部,λ是復(fù)合特征值。
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復(fù)模態(tài)分析的最新內(nèi)容
模態(tài)分析介紹與案例（附帶完整建模及前后處理命令流）。模態(tài)分析的本質(zhì)就是研究系統(tǒng)的自由振動特性，確定一個結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。而固有頻率和振型是承受動態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要參數(shù)，所以，模態(tài)分可以作為其它動力學分析問題的起點。ansys的模態(tài)分析是線性分析，任何非線性特性，例如塑性，接觸單元等，即使定義了也將被忽略。
?它的主要用途：
（1）避免共振或使結(jié)構(gòu)以特定頻率進行振動(例如橋梁設(shè)計)，
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習引擎蓋三維模型的處理
2、學習模態(tài)分析步的建立
3、學習模態(tài)分析的邊界條件的施加
4、學習模態(tài)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench引擎蓋模態(tài)分析
<p>鋼筋采用link10單元，通過溫差法施加預(yù)應(yīng)變</p><p>幾何模型</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com
案例描述
在電子產(chǎn)品的振動與可靠性設(shè)計中，PCB 的模態(tài)分析至關(guān)重要。它用于確定電路板的固有頻率和振型，從而預(yù)測其在動態(tài)載荷下是否會發(fā)生共振，導致焊點失效、元件開裂或信號異常。本次將使用一塊電路板的模型來演示電路板的自然頻率/模態(tài)的提取過程，通過這一標準流程，可以明確識別出板上的脆弱區(qū)域，并為優(yōu)化布局、增加剛度或規(guī)避外部激勵頻率提供定量的工程依據(jù)。
分析目標
本案例旨在通過規(guī)范的有限元分析流程
摘要
可用于嚴格分析光柵效率。在VirtualLab Fusion中，可以設(shè)置光柵系統(tǒng)、執(zhí)行嚴格的分析、并以不同的格式分析結(jié)果（例如光柵階次匯集、單值等）。與參數(shù)運行結(jié)合使用，可以在給定的參數(shù)空間上進行掃描，以研究指定結(jié)構(gòu)在不同配置下的性能。
傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱為RCWA）
[圖片]
固體非線性振動），同時振動通過空氣（流體）傳播產(chǎn)生噪聲，屬于結(jié)構(gòu)振動與聲流體的強非線性耦合；
2) 理論解析：講解復(fù)模態(tài) CEA（復(fù)特征值分析）與瞬態(tài) TDA（瞬態(tài)動力學分析）的結(jié)合方法，如何識別制動尖叫的共振頻率（非線性振動特性），以及聲固耦合的聲學邊界條件理論；
3) 實操演示：從剎車系統(tǒng)的裝配體建模、接觸參數(shù)設(shè)置（剎車片與剎車盤的摩擦系數(shù)、接觸剛度）、聲域定義（空氣域的聲學網(wǎng)格劃分），到復(fù)模態(tài)分析設(shè)置
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壓縮包里有詳細教程，計算模型，計算結(jié)果。分析汽車/機械等鈑金件模態(tài)靈敏度。
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我教程寫的非常詳細，每一步點哪里，設(shè)置那里都會用圖片顯示，用紅框標出來。
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Moldex3D 提供射出成型結(jié)果中纖維配向、初始應(yīng)力 (翹曲應(yīng)力)、纖維濃度以及縫合線的輸出。從 Moldex3D 輸出的檔案可直接由 Ansys Workbench 讀取，并可與 Ansys Material Designer 提供的材料模型進行整合，以利于纖維強化復(fù)材件的射出模擬。以下是使用Moldex3D 輸出結(jié)果項至 Ansys Workbench 的操作流程介紹：
?使用纖維強化復(fù)材時
1.1 優(yōu)化設(shè)計概述
所謂優(yōu)化，是指最大化或最小化，而優(yōu)化設(shè)計是指尋找一種方案以滿足所有的設(shè)計要求，并且需要的支出最少。
優(yōu)化設(shè)計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數(shù)值法--借助計算機和有限元，通過反復(fù)迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復(fù)雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應(yīng)用于工程中。
隨著計算機的發(fā)展
