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登錄damper的案例
LS-dyna能量介紹
(nanosec).. 11286
GLSTAT(參見*database_glstat)文件中報告的總能量是下面幾種能量的和:
內能 internal energy
動能 kinetic energy
接觸(滑移)能 contact(sliding) energy
沙漏能 houglass energy
系統阻尼能 system damping energy
剛性墻能量 rigidwall energy
GLSTAT中報告的彈簧阻尼能”Spring and damper energy”是離散單元(discrete elements)、安全帶單元(seatbelt elements)內能及和鉸鏈剛度相關的內能(*constrained_joint_stiffness…)之和。而內能”Internal Energy”包含彈簧阻尼能”Spring and damper energy”和所有其它單元的內能。 因此彈簧阻
尼能”Spring and damper energy”是內能”Internal energy”的子集。
由SMP 5434a版輸出到glstat文件中的鉸鏈內能”joint internal energy”跟*constrained_joing_stiffness不相關。它似乎與*constrained_joint_revolute(_spherical,etc)的罰值剛度相關連。這是SMP 5434a之前版本都存在的缺失的能量項,對MPP 5434a也一樣。這種現象在用拉格朗日乘子(Lagrange Multiplier)方程時不會出現。
與*constrained_joint_stiffness相關的能量出現在jntforc文件中,也包含在glstat文件中的彈簧和阻尼能和內能中。
展開 你不知道的CAE小常識(二十七)
AD
Activation flag for dilatational waves (dampers normal to waves).
0 — Dilatational activation flag is off (default).
1 — Dilatational activation flag is on.
AS
Activation flag for shear waves (dampers tangent to waves).
0 — Shear activation flag is off (default).
1 — Shear activation flag is on.
此外,使用TG中無反射邊界的NR命令,輸出為:
*BOUNDARY_NON_REFLECTING
1,0,0
所以,無反射邊界就是
*BOUNDARY_NON_REFLECTING
1,0,0
展開 【NX Nastran單元庫】3.5~3.8 CONROD、CROD、CTUBE、CVISC
3、CVISC 單元
Another kind of rod element is the viscous damper. It has
extensional and torsional viscous damping
properties rather than stiffness properties. The viscous
damper element is defined with a CVISC entry
and its properties with a PVISC entry. This element is used in
the formulation of dynamic matrices.
You must also select the mode displacement method
(PARAM,DDRMM,-1) for element force output.
CVISC單元是另一種桿單元,它具有拉伸和扭轉粘滯阻尼屬性(而不是剛度屬性),屬性通過PVISC定義。CVISC單元用于動態分析,如果要輸出單元力,應該采用模態位移法(PARAM,DDRMM,-1)
。
這里采用我的博客2A
彈簧、阻尼、質量單元應用中的彈簧例子來說明CVISC單元的運用。
彈簧剛度k=6.4N/mm,質量m=1kg。固有圓頻率ω=√(k/m)=80rad/s。
單自由度系統的臨界阻尼Cr=2mω=2×1kg×80rad/s=160kg/s=160N/(m/s)。
阻尼比為0.05時,阻尼C=8N/(m/s)。
采用SOL
111,模態法求解頻率響應。正弦振動頻率1Hz~26Hz,振幅3mm。CVISC單元拉壓阻尼設置為8N/(m/s)的頻率響應結果與設置阻尼比0.05不采用CVISC單元的分析結果一致。
展開 阻尼類型以及midas NFX、midas MeshFree中的阻尼定義
④阻尼單元 (Damper)和彈簧-阻尼單元(Bush)
對于這兩種阻尼,將在后續的文章中專門闡述。
四、midas MeshFree中的阻尼功能
對于粘性阻尼的考慮:通過模態阻尼(臨界阻尼比、等效粘性阻尼、品質因子)、瑞利阻尼常數α。
對于結構阻尼的考慮:通過瑞利阻尼常數β、整體結構阻尼定義。
其含義、輸入界面與midas NFX中的一致,不贅述。
五、總結
1、阻尼可分為三類:粘性阻尼、結構阻尼和摩擦阻尼。摩擦阻尼在動力學分析中一般不考慮。
2、粘性阻尼和結構阻尼的等效關系滿足:wb=gk。
3、midas NFX中的阻尼功能:通過模態阻尼(臨界阻尼比、等效粘性阻尼、品質因子)、瑞利阻尼常數α、阻尼單元(Damper)、彈簧-阻尼單元(Bush)定義粘性阻尼;通過瑞利阻尼常數β、指定材料結構阻尼、整體結構阻尼定義結構阻尼。
4、midas MeshFree中的阻尼功能:通過模態阻尼(臨界阻尼比、等效粘性阻尼、品質因子)、瑞利阻尼常數α定義粘性阻尼;通過瑞利阻尼常數β、整體結構阻尼定義結構阻尼。
展開 
褚 福 磊
Chu Fulei and Holmes Roy, “The Damping Capacity of the Squeeze-Film Damper in Suppressing Vibration of a Rotating Assembly”, Tribology International, Vol.33, No.2, 2000, pp81-97.
pC.wr eI8gl3[ 6. Chu F. and Holmes R., “Efficient Computation on Nonlinear Responses of a Rotating Assembly Incorporating the Squeeze-Film Damper”, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol.164, Nos.3-4, October 1998, pp363-373.
fN%@'v0an;`$p5g(V%z 7. Chu F. and Zhang Z., “Bifurcation and Chaos in a Rub-Impact Jeffcott Rotor System,” Journal of Sound and Vibration, Vol.210, No.1, 1998, pp1-18.
oR7r#{$O,Cy%k!i@T 8.
展開 【科研分享】韌性概念之新型阻尼器研發及相應結構需求指標評估
Fang, Manufacturing, testing and simulation of novel SMA-based variable friction dampers with enhanced deformability, Journal of Building Engineering. 45 (2022) 103513.
[3] C. Qiu, J. Liu, X. Du, Cyclic behavior of SMA slip friction damper, Engineering Structures. 250 (2022) 113407.
02
阻尼器支撐結構的需求分析
demands of braced structures with the proposed dampers
評估一個新型的阻尼器的優劣,從結構層次入手會更加簡單和直接。為了說明該阻尼器的工程應用可行性。
展開 3D damper(F-S曲線)在adams中的實現
現有減振器使用的是F-V曲線,不能表現出阻尼力隨位移的變化曲線。因此考慮將減振器曲線作為F-S曲線。
減振器測試
可認為是正弦加載,D=A/2*sin(wt);V=w*A/2*cos(wt)
第一步:將測試曲線做圓整處理。
第二步:分別提取位移[-40:10:40]處的,速度與力曲線。
第三步:統一速度的選取(擬合差值)
上表表示位移分別為-40:10:40下,速度[1500,1000,500,150,50,0,-50,-150,-500,-1000,-1500]下的阻尼力。
第四步:在Adams建立3D曲線并引用。
akispl(V,D,spline,0)
設計仿真 | Adams中的減振器模型
A study of the characteristics of automotive hydraulic dampers at high stroking frequencies.
[2] A nonlinear parametric model of an automotive shock absorber, SAE940869.
[3] Duym. Simulation tools, modeling, and identification, for an automotive shock absorber in the context of vehicle.
[4] Duym. Physical characterization of nonlinear shock absorber dynamics.
[5] Shock absorber modeling and experimental testing, SAE2007-01-0855.
[6] Physical modeling of a nonlinear semi-active vehicle damper.
[7] Dixon. 減振器手冊.
[8] 俞德孚. 車輛懸架減振器的理論和實踐.
[9] 張海, 等. 基于Easy5和Adams的液壓減振器聯合仿真,機床與液壓.
[10] 王來錢, 等. 車用雙筒液力減振器的建模與試驗, 機電工程.
[11] 周新建, 等. 基于Easy5和Adams的雙筒液壓減振器掃頻研究,機床與液壓.
展開 【04】黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第2篇)- 肘節型
Theoretical analysis and experimental research on toggle-brace-damper system considering different installation modes. Sharif University of Technology.
Michael C. Constantinou. Toggle-Brace-Damper seismic energy dissipation systens.
往期內容
【01 黏滯阻尼器減震設計篇】建筑消能減震技術規程 JGJ 297-2013應該注意的那些點
【劃重點與簡析】建筑隔震設計標準(GB/T 51408-2021)
黏滯阻尼器不同安裝方式的適用性及位移放大系數推導(第1篇)- 肘節型
【02】黏滯阻尼器能否采用對角支撐的安裝形式?
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點“在看”給我一個小心心
展開 斜拉索那點事兒(五)——斜拉索的減振
根據材料不同可分為:
高阻尼橡膠減振器
油阻尼器
黏性剪切型阻尼器
MR智能阻尼器(磁流變阻尼器)
摩擦阻尼器
High Damping Rubber Damper
高阻尼橡膠阻尼器
高阻尼橡膠阻尼器利用橡膠和拉索之間的摩擦以及橡膠自身的剪切變形私滯阻尼耗能。高阻尼橡膠既具有彈性固體性質,又表現出黏性流體特性。彈性固體在外力作用下發生彈性變形,產生勢能而不耗散能量,黏性流體在外力作用下發生不可逆薪性流動,產生熱能而耗散能量。由于粘彈性材料兼具二者特性,所以在工程中應用廣泛。
南浦大橋高阻尼減震圈
高阻尼橡膠阻尼器有以下特點:
01
由于高阻尼橡膠材料可以放置在斜拉橋的拉索與拉索套管之間,故完全不為行人所見,因而有較好的美觀效果
02
高阻尼橡膠材料結構簡單,易于安裝,無論是新建橋梁還是已建橋梁,都比較容易安裝。
03
各個方向的振動均有效,可以根據拉索的尺寸確定阻尼器尺寸,可以獲得最佳的對數衰減。
04
阻尼器的工作性能可以通過改變高阻尼橡膠的成分減小阻尼器工作性能受溫度影響的程度。阻尼器最佳彈性剛度值不隨振動模態的變化而變化。
盡管高阻尼橡膠圈有很多優點組你去是可以提供的減震效果是有限的。目前采用高阻尼橡膠圈和其他阻尼器聯合使用應用越來越廣泛。
Oil Damper油阻尼器
油阻尼器的構造特點是在活塞上開孔,根據孔洞的大小決定通過活塞的油量,從而確定其提供的阻尼力。油阻尼器的剛度一般很小,可不予考慮,阻尼系數與溫度無關。油阻尼器其機械構造復雜,對于微小的振動不敏感,其安裝調節比較麻煩。
展開 設計仿真 | Adams中的減振器模型
A study of the characteristics of automotive hydraulic dampers at high stroking frequencies.
[2] A nonlinear parametric model of an automotive shock absorber, SAE940869.
[3] Duym. Simulation tools, modeling, and identification, for an automotive shock absorber in the context of vehicle.
[4] Duym. Physical characterization of nonlinear shock absorber dynamics.
[5] Shock absorber modeling and experimental testing, SAE2007-01-0855.
[6] Physical modeling of a nonlinear semi-active vehicle damper.
[7] Dixon. 減振器手冊.
[8] 俞德孚. 車輛懸架減振器的理論和實踐.
[9] 張海, 等. 基于Easy5和Adams的液壓減振器聯合仿真,機床與液壓.
[10] 王來錢, 等. 車用雙筒液力減振器的建模與試驗, 機電工程.
[11] 周新建, 等.
展開 
Adams中的減振器模型
A study of the characteristics of automotive hydraulic dampers at high stroking frequencies.
[2] A nonlinear parametric model of an automotive shock absorber, SAE940869.
[3] Duym. Simulation tools, modeling, and identification, for an automotive shock absorber in the context of vehicle.
[4] Duym. Physical characterization of nonlinear shock absorber dynamics.
[5] Shock absorber modeling and experimental testing, SAE2007-01-0855.
[6] Physical modeling of a nonlinear semi-active vehicle damper.
[7] Dixon. 減振器手冊.
[8] 俞德孚. 車輛懸架減振器的理論和實踐.
[9] 張海, 等. 基于Easy5和Adams的液壓減振器聯合仿真,機床與液壓.
[10] 王來錢, 等. 車用雙筒液力減振器的建模與試驗,機電工程.
[11] 周新建, 等.
展開 LS-DYNA中的操作及設置(四)(內能,總能量)
所以,彈簧能和阻尼能(Spring and damper energy )是內能(Internal energy)的一個子集。
鉸接內能(joint internal energy )由SMP 5453a 輸出到GLSTAT文件中,與*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS無關,與*CONSTRAINED_JOINT_REVOLUTE中的罰函數剛度有關。在SMP 5453a版本之前,程序不會計算這一能量。
與 *CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS有關的能量輸出到了JNTFORC文件中,并被包含在了GLSTAT文件的彈簧能和阻尼能(spring and damper energy)以及內能(internal energy)中。如前文所述,無論彈簧能和阻尼能是來自于鉸接剛度還是來自于離散元,他們都包含在了內能中。
利用關鍵字*DATABASE_MATSUM可以將每一個部件的能量單獨寫入MATSUM文件中。
當關鍵字*CONTROL_ENERGY中的HGEN選項設為2時,程序會計算并輸出沙漏能(Hourglass energy)。同樣的,當其中的RWEN和RYLEN選項分別設置為2時,程序會計算并輸出剛性墻能( rigidwall energy)和系統阻尼能(system damping energy)。
剛度阻尼能已經包含在了內能之中;而質量阻尼能(Mass damping energy )則是系統阻尼能中的單獨一行。
在970.4748版本之前,殼單元的體積粘性導致的能量耗散并未被程序計算,隨后官方會選擇將這種能量計算在能量平衡之中。
展開 案例 | 沃爾沃汽車公司使用Adams進行耐久性道路載荷仿真的新方法
圖4 : Pothole simulation, Front topmount force for each drivemode
圖5 : Pothole simulation, damper velocity.Passive equivalents with low, mid and high current representation
圖6 : Pothole simulation, topmount force.Passive equivalents with low, mid and high current representation
對于drop and rebound仿真,注意三種模式的最大電流(圖7)。將半主動仿真的被動仿真的topmount force作比較。由于控制器提供的最大電流與驅動模式無關,因此在某些驅動情況下采用被動低電流和中電流的替代方案是不現實的。
圖7 : Drop off rebound simulation,Front damper current signal for each drivemode.
總而言之,沃爾沃汽車公司選擇使用開發流程減少了人工操作、比較和工程判斷的量。與MSC Software的服務組織合作,正在開發支持更復雜聯合仿真場景的流程,其中也涉及仿真鏈中的其他工具。
深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年,是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業。
十多年來,優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗,并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。
展開 發動機激勵整車結構噪聲混合仿真分析
圖11 結果診斷
3.4 優化
對于驅動軸模態問題,本次優化思路就是給驅動軸增加damper,圖12為對驅動軸不同damper設計方案的結果對比,發現在4k-5k轉速區間轟鳴聲都有明顯改善,噪聲降低大致5dB。
圖12 優化結果曲線
4.結論
1)整車NVH問題是一個整車匹配問題,單獨優化車身或單獨優化底盤,有不是解決NVH問題最好的途徑;
2)該方法提供了無樣車狀態下,整車開發前期如何準確預測發動機激勵噪聲問題。
3)該方法提供了一種較為準確的整車模擬仿真分析方法,可綜合考慮車身與動力底盤之間的匹配關系;
4)從整車角度進行模擬仿真,根據傳遞路徑貢獻量結果對車身與動力底盤系統進行整車匹配,可有效指導優化方向,避免盲目設計;
5)該方法即可用于前期的NVH問題預測也可用于后期的NVH改進。
參考文獻:
[1] 龐劍. 汽車噪聲與振動-理論與應用[M].北京:北京工業大學出版社,2006.
[2] 吳炎庭,袁衛平. 內燃機噪聲振動與控制[M].北京:北京工業大學出版社,2005.
[3] 梁靜強,楊連波,呂俊成. 微型汽車發動機懸置系統優化設計方法研究[J].機械工程師,2013,(5):112-114.
[4] 王贏,梁靜強. 汽車動力總成懸置系統分析及優化[J]. 黑龍江科技信息,2015,(21):100-101.
[5] 李建康,鄭立輝,宋向榮. 汽車發動機懸置系統動剛度模態分析[J]. 汽車工程,2009,31(5):457-461.
[6] 陳秀,譚偉,王彥等. 基于發動機懸置動剛度分析的車內降噪研究[J]. 汽車科技,2012,(5):30-33.
[7] 聶祚興,于德介,周建文等.
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