幅值
關注創建者：可不可以 創建時間：2019-11-21
幅值的視頻教程
abaqus中用周期幅值方法（Periodic）實現剛體（可變形體）的自轉+公轉
本課程講述了abaqus載荷幅值中周期幅值的方法，以剛體的自轉+公轉step by step 講解
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幅值的實例教程
幅值曲線講解(具體可看附件)
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一、 幅值曲線是幅值與時間有關的曲線
加載力或者位移實際大小為：load(載荷)*amplitude（幅值）
step time對應與每個分析步的時間相對應。
total time是指總的時間（所有分析步的時間總和）。
二、 各種幅值曲線的講解
1.默認幅值曲線：（Ramp）
默認為從0時刻幅值為0線性插值到最后時刻幅值為1。
2.表格幅值曲線：(tabular)
表格幅值曲線根據用戶輸入每個時刻的幅值大小，線性插值。
3.等間距幅值曲線：(Equally spaced)
等間距幅值曲線需要給出一個固定時間間隔，在時間間隔內需要給出初始時刻及其幅值大小。然后進行線性插值。
4.周期幅值曲線：(Periodic)（傅里葉級數）
5.調制幅值曲線：(Modulated)
6.衰減幅值曲線：(Decay)
7.依賴于解幅值曲線：(Solution dependent)
數據由初始值、最小值和最大值組成。振幅從初始值開始，然后根據解的進度進行修改，但需根據最小值和最大值進行修改。最大值通常是用于結束分析的控制機制。該方法用于超塑成型分析的蠕變應變速率控制。
8.平滑分析步幅值曲線：(Smooth step)
類似表格曲線的輸入，只是在每兩個時刻之間用平滑過渡（每個給定時刻處曲線斜率為0）
9.激勵器幅值曲線：(Actuator)
激勵器用在共同仿真上。
譯文：激勵器振幅的當前值可以在任何給定時間從與邏輯建模程序的共同仿真導入（請參閱關于共同仿真）。激勵器振幅定義上指定的名稱用作執行器名稱，用于共同仿真目的。因此，在給定時間，每個激勵器都與一個實數（振幅的當前值）關聯。
展開 通過使用幅值曲線，可以描述邊界條件和載荷等模型參數隨時間或頻率（穩態動力分析）的變化。
下面將介紹幾種常見的幅值曲線類型。
1.默認的線性過渡幅值曲線Ramp
Ramp是Abaqus/Standard默認的線性過渡幅值曲線，它的含義是從一個分析步的初始狀態線性過渡到這個分析步的結束狀態。
2.表格型幅值曲線Tabular
創建表格型幅值曲線，只需給出每個時間點上對應的幅值。在分析過程中，Abaqus會自動在各個數據點之間進行線性插值。如果幅值在短時間內發生劇烈變化，必須保證分析過程中的時間增量步足夠小，因為Abaqus只在與增量步對應的時間點上設置幅值的取樣點。如果時間增量步設置得太大，就無法體現幅值在短時間內的變化。
當采用Tabular形式定義幅值曲線時，需要對Time span和Smoothing進行設定。
1）Time span（時域長度）
可以選擇Step time和Total time。
2）Smoothing（幅值曲線光滑度設置）
Abaqus/Standard中默認，在需要計算幅值函數對時間的導數時，會對幅值函數中導數不連續點進行光滑處理。
展開 在ABAQUS中，通過使用幅值曲線，可以描述邊界條件和載荷等模型參數隨時間或頻率（穩態動力分析）的變化。在Load功能模塊和Interaction功能模塊中都可以定義幅值曲線，方法：Tools->Amplitude。
ABAQUS中可以定義11種幅值曲線，分別是表格幅型值曲線、等間距型幅值曲線、周期型幅值曲線、調制型幅值曲線、衰減型幅值曲線、依賴于解的幅值曲線、平滑分析步幅值曲線、激勵器幅值曲線、譜幅值曲線、用戶自定義幅值曲線以及PSD定義幅值曲線。
當采用Tabular Data形式定義幅值曲線時，需要對time span 和Smoothing進行設定，兩者的含義如下：
圖1. Edit Amplitude窗口
Time Span（時域長度）：
選擇Step time即幅值函數的時間范圍為各個step的時間范圍；
選擇Total time則幅值函數的時間范圍為除線性攝動步以外所有分析步的時間總長（也即所有一般分析步的總時長）。
在模擬中ABAQUS有兩種時間尺度。增長的總體時間（total time），它貫穿于所有的一般分析步，并且是由每個一般分析步的總步驟時間的累積。每個分析步也有各自的時間尺度（稱為分析步時間（step time）），對于每個分析步它從零開始。隨時間變化的載荷和邊界條件可以以其中的任何一種時間尺度來定義。對于一個分析的時間尺度，它的歷史分解為三個分析步，每個100秒長，如圖2所示。
圖2 某個模擬中的總體時間和分析步時間
Smoothing（幅值曲線光滑度設置）：Abaqus/Standard中默認，在需要計算幅值函數對時間的導數時，會對幅值函數中導數不連續點處進行光滑處理。
展開 首先先要聲明一個概念：幅值≠賦值
我們還在中學的時候，就接觸到這樣的概念：
于是，我們有了幅值的概念
顧名思義，幅值就是幅度值。這是一種對載荷或約束靈活處理的便捷方式，也承擔了一些特殊用途。
那我們來看下這個曲線的定義過程：
這時候我們可以定義11種曲線，依次為
簡要說下每種的特點和用途
表格型幅值曲線(tabular)
?定義表格型幅值曲線時，只需給出每個時間點上對應的幅值。在分析過程中，ABAQUS會自動在各個數據點之間進行線性插值。具體使用方法見下圖
等間距型幅值曲線(Equally spaced)
?選擇等距的定義方法，以從指定的時間值開始的固定時間間隔給出振幅值列表。 Abaqus在每個時間間隔之間線性內插。 您必須指定給出振幅數據的固定時間（或頻率）間隔。 您還可以指定給出第一個振幅的時間（或最低頻率）； 默認值為= 0.0。
周期型幅值曲線(Periodic)
?如果某個量是周期變化的，就可以使用周期型幅值曲線。周期型幅值曲線用傅里葉(Fourier)級數表示，其表達式為：
我們就可以用這個幅值曲線來表示，如下圖的曲線
調制型幅值曲線(Modulated)
也是一種特殊的曲線，基于給定的公式：
衰減型幅值曲線(Decay)
6.依賴于解的幅值曲線(Solution dependent)
Abaqus / Standard可以基于解決方案相關的變量來計算振幅值。 選擇與解有關的定義方法，以創建與解有關的振幅曲線。 數據由初始值，最小值和最大值組成。 振幅從初始值開始，然后根據解的進度進行修改，并以最小值和最大值為準。 最大值通常是用于結束分析的控制機制。 該方法與蠕變應變率控制一起用于超塑性成形分析.
展開 由幫助文檔可知，添加 “*AMPLITUDE” 即可在VDLOAD中傳遞在CAE中定義的幅值，該幅值通過TAB表實現，并通過線性插值擬合。
在CAE界面定義好VDLOAD子程序和幅值表后，需要手動修改inp文件，將VDLOAD和幅值相對應，便可將表中的幅值傳遞給子程序，定義格式如下。
采用上述方法具有一定的局限性，比如遇到復雜周期問題、幅值需要速度位移參與計算、依賴于上步幅值解、復雜函數（三角函數疊加）等情況變難以實現。
周期幅值：隨機幅值
實現隨機幅值的加載僅需調用隨機數函數：random_number()。
故本文介紹另一種解決辦法：將VUAMP子程序（幅值自定義子程序）和VDLOAD子程序聯合使用，實現位置可變、幅值自定義的復雜壓力加載過程。
測試案例中，一邊采用VUAMP子程序方式定義幅值，另一邊采用幅值表進行定義，均設置為隨時間的線性遞增加載。
得到的仿真效果如下，左右兩側效果相同，驗證了上述思路的有效性。
為進一步驗證實現方案（VUAMP+VDLOAD），兩個幅值不同時的加載效果當一端遞增，一端為三角函數周期幅值時
同一個面下的不同幅值的移動載荷
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分析時需要考慮應力幅值、平均應力、材料的S-N曲線等因素，根據分析結果，評估裝甲車在特定工況下的耐久性和疲勞壽命。如果發現潛在的疲勞破壞風險，需要對設計進行優化以提高耐久性。
綜上所述，CAxWorks.VPG的虛擬試驗場技術為裝甲車特定工況下的耐久疲勞壽命分析提供了可靠、高效的解決方案。通過精確的路面建模與載荷提取，能夠及早發現結構薄弱環節，指導設計優化，從而顯著縮短研發周期、降低試驗成本。
可以觀察到，在工作載荷頻率下，位移幅值已降至 4×10?3mm 以下。
圖 3 通過實驗測得的復剪切模量定義 Prony 級數的命令流
圖4 粘彈性阻尼器頂面的 X 向位移頻響曲線
總結：
本仿真演示了如何在諧響應分析中使用粘彈性材料，以及粘彈性阻尼器如何降低高頻下的變形幅值。
振動檢測
在平臺四角安裝振動傳感器，測試空轉狀態下振動幅值（要求≤0.005g）。若振動超標，檢查是否存在螺栓松動（重新緊固）或地面共振（加裝隔振器）。
4. 清潔與記錄
清理平臺表面的金屬屑、灰塵，在T型槽內涂抹少量潤滑脂保持靈活；將所有安裝調試數據記錄歸檔，形成設備檔案備查。
四、關鍵注意事項
1.
這是針對空心球形陣列，其徑向函數的幅值在某些頻率處接近于零（即上圖中的谷值，上圖是半徑為0.2m的空心球形陣列的徑向函數），求逆后會出現極大值，從而導致陣列輸出不穩定。
01
動態力學性能測試（DMA）
通過施加小幅振蕩載荷，精準測量材料在不同頻率、溫度與應變幅值下的動態模量與阻尼。這是評估產品動態剛度、振動傳遞與生熱潛力的關鍵。
測試內容：測量儲能模量（E'）、損耗模量（E''） 及損耗因子（tanδ） 隨頻率、溫度與應變的變化譜圖。
根據用戶手冊及后處理分類，ABAQUS提供了三類典型的后處理變量：
1.不變量
喵星人認為以下幾種應變相關不變量相對比較重要：
PEEQ：等效塑性應變，描述材料塑性變形的絕對值累積，用戶手冊定義如下：
典型的等效塑性應變區域如下圖：
PEMAG：塑性應變幅值
二、按測試聲級與頻率特性，鎖定核心性能參數
不同測試場景，對傳聲器的聲級測量范圍、頻率響應能力有著截然不同的要求，需根據測試目標精準選型：
微弱噪聲測試針對低幅值微弱噪聲的測量場景，如消聲室的本底噪聲測量、電子器件的工作噪聲等，可選用本底噪聲極低的傳聲器，精準捕捉微弱聲信號；
高聲級測試針對爆炸、槍聲、火箭發射等高聲級測試場景，可選用高聲壓級傳聲器，可實現 180dB
- 目標：**降低共振峰、減小振速幅值**，從而降低輻射噪聲。
#### 3. OptiStruct 結構優化（核心應用）
**(1) 形貌優化（Beleading/Bead Optimization）—— 最常用**
- **對象**：薄壁沖壓殼體。
- **目標**：提高剛度、降低振動噪聲。
位移幅值體現了結構的整體柔度水平。總體而言，該云圖直觀展示了結構在載荷下的向下彎曲模式，為后續強度校核與優化提供了可靠依據。
，優化了幅值相位曲線的變換關系。
