阻尼比的案例
阻尼類型以及midas NFX、midas MeshFree中的阻尼定義
一、阻尼的分類
粘性阻尼：當(dāng)物體在流動(dòng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生。阻尼力與速度成正比，因此在動(dòng)力學(xué)分析中要考慮粘性阻尼。比例常數(shù)C定義為阻尼常數(shù)，常用阻尼比ξ來量化表示。阻尼比ξ是阻尼常數(shù)C與臨界阻尼Ccr的比值。所謂臨界阻尼，就是使得物體不作周期性振動(dòng)而能最快回到平衡位置。
結(jié)構(gòu)阻尼或者滯后阻尼：是材料的固有特性，是材料內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的阻尼，在動(dòng)力學(xué)分析中應(yīng)當(dāng)考慮。
摩擦阻尼：物體在干表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻尼，阻尼力與垂直于表面的壓力成正比。動(dòng)力學(xué)分析中一般不考慮。
二、粘性阻尼與結(jié)構(gòu)阻尼的等效關(guān)系(以單自由度為例)
粘性阻尼力與速度成正比：
結(jié)構(gòu)阻尼力與位移成比例：
假設(shè)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)諧響應(yīng)為:
對(duì)于粘性阻尼力：
對(duì)于結(jié)構(gòu)阻尼力：
粘性阻尼和結(jié)構(gòu)阻尼等效，可得：
如果：
那么：
臨界阻尼系數(shù)：
根據(jù)阻尼比定義：
因此在做動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，結(jié)構(gòu)阻尼一般取阻尼比的2倍。
三、midas NFX中的阻尼功能
對(duì)于粘性阻尼的考慮：通過模態(tài)阻尼(臨界阻尼比、等效粘性阻尼、品質(zhì)因子)、瑞利阻尼常數(shù)α、阻尼單元(Damper)、彈簧-阻尼單元(Bush)定義。
①瑞利阻尼
假定結(jié)構(gòu)的粘性阻尼力正比于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度，這時(shí)的單元阻尼矩陣為：
單元阻尼矩陣與單元質(zhì)量矩陣成比例。
展開 Abaqus/Explicit分析重要概念（2）：各種阻尼的功能及設(shè)置方法/橡膠阻尼
在 Abaqus/Explicit 分析中，為了避免數(shù)值振蕩，一般都需要定義模型的阻尼，
定義方法主要包括以下幾種：
1）體積粘性（bulk viscosity）
體積粘性用于引入由于體積應(yīng)變引起的阻尼，在研究高速動(dòng)力分析的高階性能時(shí)，體積粘性是尤其必要的。體積粘性只是作為一個(gè)數(shù)值效應(yīng)被引入，因此，材料點(diǎn)上的應(yīng)力并不考慮體積粘性壓力的影響。
Abaqus/Explicit 有兩種體積粘性參數(shù)：線性體積粘性和二次體積粘性，可以在 Step 功能模塊中進(jìn)行設(shè)置（如圖1所示）。
一般情況下，采用 Abaqus 的默認(rèn)設(shè)置即可。
圖1 設(shè)置體積粘性參數(shù)
2）材料阻尼
常用的材料阻尼是瑞利（Rayleigh）阻尼，在Property模塊的Mechanical菜單下定義（如圖2所示），它包含兩個(gè)阻尼參數(shù)：
質(zhì)量比例阻尼是關(guān)于質(zhì)量矩陣的比例系數(shù)，主要用于消除低階振蕩；剛度比例阻尼是關(guān)于剛度矩陣的比例系數(shù)，主要用于消除高階振蕩。
圖2 設(shè)置材料阻尼
關(guān)于材料阻尼的詳細(xì)介紹，請(qǐng)參見 Abaqus 幫助文檔《Abaqus Analysis User’s Manual》第20.1.1節(jié)“Material damping”和《Abaqus Keywords User’s Manual》中的關(guān)鍵詞
* DAMPING。
3）阻尼器（dashpot）單元
在 Property 功能模塊和 Interaction 功能模塊的Special菜單中都可以定義阻尼器單元（如圖3所示），其優(yōu)點(diǎn)是可以僅在必要的節(jié)點(diǎn)上定義阻尼，其阻尼力與單元的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)速度成正比。阻尼器單元必須與其他單元（如彈簧單元或桁架單元）同時(shí)使用，一般不會(huì)引起穩(wěn)定極限值的顯著變化
。
展開 【結(jié)構(gòu)阻尼討論一】瑞麗阻尼設(shè)置問題的討論--來自O(shè)penSEES 社區(qū)
另一個(gè)用戶補(bǔ)充回復(fù)：
在手冊(cè)中的案例中，使用"betaKcomm"來定義Rayleigh阻尼（xi=0.02），并且"betaKCurrent"和"betaKinit"都為零，可能是因?yàn)檫@些案例主要是為了演示如何使用最后一個(gè)已提交時(shí)間步的剛度矩陣（"betaKcomm"）來應(yīng)用阻尼。在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中，使用最后一個(gè)已提交步的剛度矩陣來應(yīng)用阻尼是一種常見做法。
然而，選擇"betaKcomm"、"betaKCurrent"和"betaKinit"取決于具體的分析需求和假設(shè)。以下是對(duì)每種選項(xiàng)適用情況的簡(jiǎn)要說明：
"betaKcomm"：當(dāng)您希望基于最后一個(gè)已提交時(shí)間步的剛度矩陣應(yīng)用阻尼時(shí)，通常使用這個(gè)選項(xiàng)。適用于希望在每個(gè)已提交步驟時(shí)更新阻尼的情況，如非線性分析。
"betaKCurrent"：當(dāng)您希望基于非線性迭代中當(dāng)前試驗(yàn)步驟的剛度矩陣應(yīng)用阻尼時(shí)使用此選項(xiàng)。通常在考慮非線性行為對(duì)阻尼影響時(shí)使用。
"betaKinit"：當(dāng)您希望基于結(jié)構(gòu)的初始剛度矩陣應(yīng)用阻尼時(shí)使用此選項(xiàng)。適用于假設(shè)彈性模態(tài)特性且阻尼在分析過程中不會(huì)發(fā)生顯著變化的情況。
選擇哪種選項(xiàng)取決于具體的問題、分析要求和您希望準(zhǔn)確捕捉的行為。
希望這次能滿足你的要求。如果還有其他問題，請(qǐng)隨時(shí)提問。謝謝。
fmk補(bǔ)充回復(fù)：
在與 Chopra 教授一起研究這個(gè)主題之后，我還沒有更新案例以反映這一點(diǎn)。因?yàn)楹芏嗍纠呀?jīng)在網(wǎng)上，獲取它們將會(huì)很有趣。
展開 【JY】淺析各動(dòng)力求解算法及其算法數(shù)值阻尼(人工阻尼)
因此一個(gè)好的直接積分方法應(yīng)在高頻段具有一定的可控的數(shù)值阻尼，以有效地濾除虛假的高頻振型對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響，同時(shí)在低頻段的數(shù)值阻尼應(yīng)盡可能小，以保證結(jié)果的精度。除了能濾除虛假的高階振型的影響外，數(shù)值阻尼還有助于非線性問題迭代求解的收斂性，并且也有助于接觸等具有約束的問題的求解。可見，在低頻段譜半徑 ρ(D) 應(yīng)盡可能接近于1，而在高頻段 ρ(D) 應(yīng)逐步光滑地減小，并趨于某個(gè)給定值。
Wood建議(Wood WL. Practical time-stepping schemes. Oxford: Clarendon,1990)，當(dāng)△t/ T(結(jié)構(gòu)周期)趨于無窮大時(shí)，ρ(D)趨于0.5~0.8較為合適。
（采用Hilber-Hughes-Taylor方法，添加數(shù)值阻尼）
注意：結(jié)構(gòu)在進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算時(shí)，數(shù)值阻尼雖然能有效濾除虛假的高頻振型，但同時(shí)會(huì)增加結(jié)構(gòu)計(jì)算誤差，使得結(jié)構(gòu)輸入輸出總能量不同，多出數(shù)值阻尼產(chǎn)生的計(jì)算誤差能量。因此，數(shù)值阻尼不宜過大，且要施加可控有效的數(shù)值阻尼（特別是單自由度或者等效單自由度結(jié)構(gòu)，如：隔震結(jié)構(gòu)），也可為抑制高頻段的振動(dòng)，增加剛度阻尼(詳見：【JY】結(jié)構(gòu)瑞利阻尼與經(jīng)濟(jì)訂貨模型)，該方法不會(huì)使得結(jié)構(gòu)輸入輸出總能量不同，即結(jié)構(gòu)能量是平衡的，但是計(jì)算手段視模型而定，不一定可行明顯有效。
展開 
ANSYS中的阻尼
阻尼是動(dòng)力分析的一大特點(diǎn)，也是動(dòng)力分析中的一個(gè)易于引起困惑之處，而且由于它只是影響動(dòng)力響應(yīng)的衰減，出了錯(cuò)不容易覺察。阻尼的本質(zhì)和表現(xiàn)是相當(dāng)復(fù)雜的，相應(yīng)的模型也很多。ANSYS提供了強(qiáng)大又豐富的阻尼輸入，但也正以其強(qiáng)大和豐富使初學(xué)者容易發(fā)生迷惑這里介紹各種阻尼的數(shù)學(xué)模型在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)，與在ANSYS中阻尼功能的使用。
1．比例阻尼
最常用也是比較簡(jiǎn)單的阻尼大概是Rayleigh阻尼，又稱為比例阻尼。它是多數(shù)實(shí)用動(dòng)力分析的首選，對(duì)許多實(shí)際工程應(yīng)用也是足夠的。在ANSYS里，它就是 阻尼與 阻尼之和，分別用ALPHD與BETAD命令輸入。已知結(jié)構(gòu)總阻尼比是 ，則用兩個(gè)頻率點(diǎn)上 阻尼與 阻尼產(chǎn)生的等效阻尼比之和與其相等，就可以求出近似的 阻尼與 阻尼系數(shù)來用作輸入：
（5.1.1）
求比例阻尼系數(shù)的擬合公式
用方程組（5.1.1）可以得到 阻尼與 阻尼系數(shù)值，然后用ALPHD與BETAD命令輸入，這種阻尼輸入既可以做full（完全）法的分析，也可以作減縮法與振型疊加法的分析，都是一樣的有效。
但是盡管 阻尼與 阻尼概念簡(jiǎn)單明確，在使用中也要小心一些可能的誤區(qū)。首先， 阻尼與質(zhì)量有關(guān)，主要影響低階振型，而 阻尼與剛度有關(guān)，主要影響高階振型；如果要做的是非線性瞬態(tài)分析，同時(shí)剛度變化很大時(shí)，那么使用 阻尼很可能會(huì)造成收斂上的困難；一樣的理由，有時(shí)在使用一些計(jì)算技巧時(shí)，比如行波效應(yīng)分析的大質(zhì)量法，加上了虛假的大人工質(zhì)量，那么就不可以使用 阻尼。同樣，在模型里加上了剛性連接時(shí)，也應(yīng)該檢查一下 阻尼會(huì)不會(huì)造成一些虛假的計(jì)算結(jié)果。
2．阻尼陣的計(jì)算
ANSYS中有多種辦法可以輸入阻尼特性。
展開 ABAQUS中阻尼的定義
例如，對(duì)于前10階振型的阻尼定義為4%的臨界模態(tài)阻尼，11～20階振型的阻尼為5%的臨界阻尼，在分析步驟中的定義如下：
*MODAL DAMPING, MODAL=DIRECT
1，10，0.04
11，20，0.05
2、瑞利阻尼
在瑞利阻尼中，假設(shè)阻尼矩陣可表示為質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的線性組合，即
C=αM +βK (1)
其中，α和β是用戶根據(jù)材料特性定義的常數(shù)。盡管假設(shè)阻尼正比于質(zhì)量和剛度沒有嚴(yán)格的物理基礎(chǔ)，但是實(shí)際上我們對(duì)于阻尼分布的真實(shí)情況知之甚少，也就不能保證其它更為復(fù)雜的模型是正確的。通常，瑞利阻尼模型對(duì)于大阻尼系統(tǒng)，即阻尼值超過10%臨界阻尼時(shí)是不可靠的。
使用瑞利阻尼有許多方便，例如系統(tǒng)的特征頻率與對(duì)應(yīng)的無阻尼系統(tǒng)特征值一致；相對(duì)于其它形式的阻尼，可以精確地定義系統(tǒng)每階模態(tài)的瑞利阻尼；各階模態(tài)的瑞利阻尼可轉(zhuǎn)換為直接模態(tài)阻尼，在ABAQUS/Standard中將瑞利阻尼轉(zhuǎn)換為直接模態(tài)阻尼進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算。
對(duì)于一個(gè)給定模態(tài)i，臨界阻尼值為ξi，而瑞利阻尼系數(shù)α和β的關(guān)系為：
其中ωi表示第i階模態(tài)的固有頻率。(2)式表明，瑞利阻尼的質(zhì)量比例阻尼部分在系統(tǒng)響應(yīng)的低頻段起主導(dǎo)作用，剛度比例阻尼部分在高頻段起主導(dǎo)作用。
ABAQUS在模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步驟內(nèi)定義瑞利阻尼。如圖2所示，激活瑞利阻尼選項(xiàng)(Reyleigh)，并輸入數(shù)據(jù)。如果需要定義多階模態(tài)的阻尼值，則可在菜單內(nèi)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，通過insert row before或者insert row after來增加數(shù)據(jù)行。
展開 【JY】淺析時(shí)程分析中的阻尼設(shè)置
通常可以再增加剛度比例阻尼進(jìn)行抑制，（但如果這樣做，不如直接采用瑞利阻尼），通常建議是：
如果模態(tài)阻尼影響的最高階模態(tài)頻率為??，可以指定頻率??的剛度比例阻尼為 0.2%，指定頻率10??為 2%，這樣給不受模態(tài)阻尼衰減的高頻提供阻尼。
比例阻尼 (瑞利阻尼)
瑞利阻尼通常用于直接積分法中，其將阻尼矩陣強(qiáng)行解耦，使得矩陣密度和質(zhì)量矩陣、剛度矩陣在同個(gè)量級(jí)。這種便捷的方式，使得直接積分法計(jì)算速度加快（相對(duì)采用模態(tài)阻尼的直接積分法）。相關(guān)推文可看：
【JY】結(jié)構(gòu)瑞利阻尼與經(jīng)濟(jì)訂貨模型
上述文章已經(jīng)詳細(xì)闡述，對(duì)于瑞利阻尼不過多贅述。比例阻尼的來源依然是材料阻尼、工況定義的系統(tǒng)阻尼，并且模擬直接積分使用的阻尼比值不允許超過 1。
來自材料的比例阻尼：來自荷載工況的比例阻尼：
完
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展開 有關(guān)動(dòng)力分析中的阻尼問題
綜合ANSYS幫助及論壇中的一些帖子，采用大質(zhì)量法不可用ALPHA阻尼；考慮非線性，剛度降低，不可用BETA阻尼。只剩下材料阻尼，但對(duì)材料阻尼用于瞬態(tài)分析我也比較困惑，一部分見模態(tài)分析部分，此外材料阻尼不是也要與剛度矩陣相乘么？如果BETA不可用，為什么材料阻尼可用呢？瞬態(tài)分析到底如何輸入結(jié)構(gòu)的阻尼呢？
此外，我對(duì)材料相關(guān)阻尼也沒搞清，請(qǐng)問它是指由材料阻尼系數(shù)推導(dǎo)出的阻尼比么？那到底是材料阻尼系數(shù)的1/2呢還是acos(-1)*f*（材料阻尼系數(shù)）呢？若為后者，其中的f是哪個(gè)頻率呢？（此問題有些重復(fù)，請(qǐng)?jiān)彙５值苡掴g，一直沒有找到答案。舊事重提，慚愧！）
在ANSYS中用Full（完全）積分法做瞬態(tài)分析時(shí)，用阻尼比定義的阻尼都被程序忽略掉了，那么許多時(shí)候我們需要用一個(gè)全結(jié)構(gòu)的阻尼比去做full法的瞬態(tài)分析計(jì)算時(shí)，一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法是用 阻尼與 阻尼來逼近一個(gè)常數(shù)阻尼比。已知結(jié)構(gòu)總阻尼比是，則用兩個(gè)頻率點(diǎn)上 阻尼與 阻尼產(chǎn)生的等效阻尼比之和與其相等，就可以求出近似的 阻尼與阻尼系數(shù),選定與 ，用公式 計(jì)算出 和 ，用命令A(yù)LPHD與BETAD來輸入。
上述用ALPHD和BETAD來輸入阻尼系數(shù)，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)的各個(gè)組成部分的阻尼比相同時(shí)才適用，當(dāng)結(jié)構(gòu)由阻尼比不同的子結(jié)構(gòu)組成時(shí)，只能用MP,DAMP命令定義材料阻尼系數(shù)，材料阻尼系數(shù)與粘性阻尼比的換算關(guān)系是：，式中 為材料阻尼系數(shù)， 為阻尼比。在你的問題中，分別求出鋼結(jié)構(gòu)和柔索的材料阻尼系數(shù)，用MP,DAMP輸入即可
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展開 ABAQUS阻尼詳解一二
在 Abaqus/Standard 中，本征模式是針對(duì)無阻尼系統(tǒng)計(jì)算的，但大多數(shù)工程問題都涉及某種阻尼，無論阻尼有多小。
（繼續(xù)抄幫助）
向模型添加阻尼有兩個(gè)原因：限制數(shù)值振蕩或向系統(tǒng)添加物理阻尼。Abaqus/Explicit 提供了幾種阻尼引入分析的方法。
Bulk viscosity（體積粘度）
體積粘度引入了與體積應(yīng)變相關(guān)的阻尼。其目的是改進(jìn)高速動(dòng)態(tài)事件的建模。Abaqus/Explicit 包含體積粘度的線性和二次形式。你可以修改步驟定義中的默認(rèn)體積粘度參數(shù)，但是很少需要這樣做。體積粘度壓力不包括在材料點(diǎn)應(yīng)力中，因?yàn)樗鼉H作為數(shù)值效應(yīng)。因此，它不被視為材料本構(gòu)響應(yīng)的一部分。
關(guān)于體積粘度的詳細(xì)介紹大家可以查幫助，我這里給大家截個(gè)圖，或者大家也可以看我最下面鏈接里的PDF文件
粘性壓力（Viscous pressure）
粘性壓力載荷通常用于結(jié)構(gòu)問題和準(zhǔn)靜態(tài)問題，以抑制低頻動(dòng)態(tài)效應(yīng)，從而以最少的增量達(dá)到靜態(tài)平衡。
材料阻尼（Material damping）
材料模型本身可以以塑性耗散或粘彈性的形式提供阻尼。對(duì)于許多應(yīng)用，這種阻尼可能就足夠了。另一種選擇是使用瑞利阻尼。有兩個(gè)與瑞利阻尼相關(guān)的阻尼因子：αR 表示質(zhì)量比例阻尼，βR 表示剛度比例阻尼。質(zhì)量比例阻尼主要用于消除低階振蕩，剛度比例阻尼主要用于消除高階振蕩。
離散緩沖器（Discrete dashpots）
還有一種選擇是定義單個(gè)的阻尼器元素。每個(gè)阻尼元件提供的阻尼力與其兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的相對(duì)速度成正比。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，它使您只能在您認(rèn)為有必要的地方應(yīng)用阻尼。
展開 abaqus中阻尼的設(shè)置
阻尼定義 能量耗散，振幅逐漸減小直至停止振動(dòng)，這種能量耗散被稱為阻尼（damping）。能量耗散來源于幾個(gè)因素，其中包括結(jié)構(gòu)連接處的摩擦和局部材料的遲滯效應(yīng)。阻尼對(duì)于表征結(jié)構(gòu)吸收能量是一個(gè)很方便的方法，它包含了重要的能量吸收過程，而不需要模擬耗能的具體機(jī)制。 阻尼的分類：與速度成正比的阻尼稱之為粘性阻尼（viscous damping）。有時(shí)粘性阻尼不能滿足工程需求，因此，還與摩擦力相關(guān)的庫倫阻尼，結(jié)構(gòu)阻尼，流體阻尼等。 粘性阻尼表達(dá)式：F_frxtftx=c \dot x，c為阻尼，F(xiàn)d為力，\dot x為速度。 3. Abaqus阻尼設(shè)置方式 abaqus的阻尼分為兩類，與速度成比例的粘性阻尼；和與位移成比例的結(jié)構(gòu)阻尼（在頻域分析中采用） abaqus引入阻尼的3中途徑： 材料和單元的阻尼 整體阻尼，包括粘性阻尼，瑞利阻尼，結(jié)構(gòu)阻尼 模態(tài)阻尼，只能用于模態(tài)分析 在ABAQUS中阻尼可以應(yīng)用在下面的動(dòng)力學(xué)分析中： 非線性問題直接積分求解（顯式分析或者隱式分析） 直接法或子空間法穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析（線性） 4. Abaqus阻尼設(shè)置 - 具體操作 針對(duì)模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，在ABAQUS/Standard中可定義幾種不同類型的阻尼：直接模態(tài)阻尼（DirectModal Damping），瑞利阻尼（RayleighDamping），復(fù)合模態(tài)阻尼（Composite Modal Damping）和結(jié)構(gòu)阻尼（StructureDamping）。 ABAQUS動(dòng)力學(xué)分析中用*Modal Damping選項(xiàng)來定義阻尼。 以下內(nèi)容是以在step分析步內(nèi)定義阻尼的舉例，每階模態(tài)可以定義不同量值的阻尼，但其實(shí)也可以在Material分析步設(shè)置阻尼。 4.1 直接模態(tài)阻尼： 采用直接模態(tài)阻尼可以定義對(duì)應(yīng)于每階模態(tài)的阻尼比。其典型的取值范圍是在臨界阻尼的1%~10%之間。
展開 Abaqus中阻尼的定義
例如，對(duì)于前10階振型的阻尼定義為4%的臨界模態(tài)阻尼，11～20階振型的阻尼為5%的臨界阻尼，在分析步驟中的定義如下：
*MODAL DAMPING, MODAL=DIRECT
1，10，0.04
11，20，0.05
2瑞利阻尼
在瑞利阻尼中，假設(shè)阻尼矩陣可表示為質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的線性組合，即
C=αM βK (1)
其中，α和β是用戶根據(jù)材料特性定義的常數(shù)。盡管假設(shè)阻尼正比于質(zhì)量和剛度沒有嚴(yán)格的物理基礎(chǔ)，但是實(shí)際上我們對(duì)于阻尼分布的真實(shí)情況知之甚少，也就不能保證其它更為復(fù)雜的模型是正確的。通常，瑞利阻尼模型對(duì)于大阻尼系統(tǒng)，即阻尼值超過10%臨界阻尼時(shí)是不可靠的。
使用瑞利阻尼有許多方便，例如系統(tǒng)的特征頻率與對(duì)應(yīng)的無阻尼系統(tǒng)特征值一致；相對(duì)于其它形式的阻尼，可以精確地定義系統(tǒng)每階模態(tài)的瑞利阻尼；各階模態(tài)的瑞利阻尼可轉(zhuǎn)換為直接模態(tài)阻尼，在ABAQUS/Standard中將瑞利阻尼轉(zhuǎn)換為直接模態(tài)阻尼進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算。
對(duì)于一個(gè)給定模態(tài)i，臨界阻尼值為ξi，而瑞利阻尼系數(shù)α和β的關(guān)系為：
其中ωi表示第i階模態(tài)的固有頻率。(2)式表明，瑞利阻尼的質(zhì)量比例阻尼部分在系統(tǒng)響應(yīng)的低頻段起主導(dǎo)作用，剛度比例阻尼部分在高頻段起主導(dǎo)作用。
ABAQUS在模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步驟內(nèi)定義瑞利阻尼。如圖2所示，激活瑞利阻尼選項(xiàng)(Reyleigh)，并輸入數(shù)據(jù)。如果需要定義多階模態(tài)的阻尼值，則可在菜單內(nèi)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，通過insert row before或者insert row after來增加數(shù)據(jù)行。
對(duì)應(yīng)的ABAQUS文件輸入為：
*MODAL DAMPING, RAYLEIGH
m1, m2, α，β
參數(shù)RAYLEIGH指定阻尼形式為瑞利阻尼，m1、m2的含義與直接模態(tài)阻尼定義相同。
展開 
技術(shù)|?建筑減隔震設(shè)計(jì)消能粘滯阻尼器介紹
結(jié)構(gòu)組成：
主要由缸體、端蓋、活塞、阻尼介質(zhì)和連接體及左右兩側(cè)的連接耳板所組成。
工作原理：
活塞將缸體一分為二，活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，阻尼介質(zhì)在兩個(gè)分隔腔體內(nèi)迅速流動(dòng)，介質(zhì)的分子間，介質(zhì)與活塞產(chǎn)生劇烈的摩擦，介質(zhì)在通過活塞孔時(shí)產(chǎn)生巨大的節(jié)流阻尼，這些作用的合力成為阻尼力。流動(dòng)中產(chǎn)生的阻尼力，將地震動(dòng)能，通過活塞在阻尼介質(zhì)中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱量耗散掉，使活塞運(yùn)動(dòng)速度逐漸降低，達(dá)到阻尼耗能的目的。
特點(diǎn)：粘滯阻尼器是一種無剛度的速度型阻尼器，工作時(shí)不會(huì)改變結(jié)構(gòu)的固有動(dòng)力特性，只對(duì)結(jié)構(gòu)提供附加阻尼，阻尼力—位移滯回曲線飽滿近似矩形，使其具有穩(wěn)定的動(dòng)力特性和很強(qiáng)的耗能能力。
消能阻尼器技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
1、消能粘滯阻尼器只為結(jié)構(gòu)提供耗散能量的阻尼力，因此耗能能力強(qiáng)、效率高，而且不改變結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率特性。
2、粘滯阻尼器所采用的粘滯流體為硅油，硅油具有性能穩(wěn)定、阻燃性能和抗老化性能優(yōu)良，以及動(dòng)力粘度系數(shù)大的特性，因此粘滯阻尼器具有性能可靠、出力大的優(yōu)點(diǎn)。
3、雙出桿粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)對(duì)稱、緊湊，安裝方便且所需安裝空間較小，并且阻尼器兩端裝有關(guān)節(jié)軸承，不僅利于施工安裝，而且阻尼器工作時(shí)的方向適用性強(qiáng)。
4、技術(shù)合理性:消能減振、抗震結(jié)構(gòu)則通過設(shè)置消能桿件和減震裝置，在出現(xiàn)變形時(shí)，大量迅速地消耗能量，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全。結(jié)構(gòu)越高、越柔，消能減振、抗震效果越顯著。
粘滯耗能阻尼器的主要技術(shù)參數(shù)：
原理公式為：F=CVα
式中：F為阻尼力(kN)
C：阻尼系數(shù)(kN/(mm/s) )
V：活塞運(yùn)動(dòng)的速度(mm/s)
α：速度指數(shù)，根據(jù)工程要求進(jìn)行設(shè)計(jì)選定，一般在0.01～1之間取值。當(dāng) α=1時(shí)，則為線性阻尼。
一般建筑物減震使用0.15左右，隔震使用0.15~0.3。
展開 【科研分享】韌性概念之新型阻尼器研發(fā)及相應(yīng)結(jié)構(gòu)需求指標(biāo)評(píng)估
如何構(gòu)造新型阻尼器？（發(fā)現(xiàn)性能進(jìn)一步提升的空間）
回答這個(gè)問題，首先應(yīng)該整明白為什么要構(gòu)造阻尼器？我們提出新的阻尼器最快的方法自然是基于以往學(xué)者研究基礎(chǔ)之上，根據(jù)自己所要解決的工程需求（research gap)進(jìn)行改進(jìn)，并達(dá)到解決研究問題最初設(shè)定目標(biāo)。比如時(shí)下，在被動(dòng)減震方向，阻尼器的研發(fā)成了一個(gè)熱點(diǎn)。通過往結(jié)構(gòu)上安裝一個(gè)新型的阻尼器（如何按，也是個(gè)學(xué)問），把以往的設(shè)計(jì)和評(píng)估流程走一遍，文章就很快出來了。這樣行文的文章是很多的。所以，你會(huì)看到越來越多看似很新穎的阻尼器構(gòu)造，但是從機(jī)理上對(duì)現(xiàn)有的工程問題的解決效益不大，到工程應(yīng)用則更是山長(zhǎng)水闊。所以問題的焦點(diǎn)是為什么我們要構(gòu)造新型阻尼器。對(duì)于這個(gè)問題的回答，就是我們構(gòu)造阻尼器特征的方向。比如，Angus 閱讀大量的高性能阻尼器支撐結(jié)構(gòu)方面的文獻(xiàn)，截至到目前為止，阻尼器支撐結(jié)構(gòu)依然存在的問題如下（注意這里Angus 的研究的阻尼器支撐結(jié)構(gòu)是自復(fù)位的，BRB支撐不在我的討論范圍內(nèi)）：盡管近些年學(xué)者意識(shí)到，同時(shí)提高結(jié)構(gòu)的屈服后剛度系數(shù)和耗能能力，可以顯著提高自復(fù)位阻尼器支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能（見圖1[1]）（因?yàn)榧骖欀饕芰?gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，降低地震的軟弱層風(fēng)險(xiǎn)），但是較大的屈服后剛度會(huì)使得阻尼器支撐的承載力較大，導(dǎo)致與阻尼器支撐相鄰的構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的需求增加，有增加其局部破壞的風(fēng)險(xiǎn)。此外，這類阻尼器[1]也被很多同行進(jìn)行優(yōu)化，但是構(gòu)造依然是大同小異。Angus 認(rèn)為在構(gòu)造上此類阻尼器存在受壓穩(wěn)定性問題，摩擦片兩側(cè)是否可以有效持續(xù)均勻滑動(dòng)變形，以及摩擦片的角度和摩擦系數(shù)無法解耦，設(shè)計(jì)可能缺乏靈活性。因此這樣的阻尼器支撐的性能存在進(jìn)一步優(yōu)化的空間。
圖 1 自復(fù)位摩擦阻尼器
阻尼器優(yōu)化思想
意識(shí)到上述的問題，那么如何解決這些問題，就是阻尼器優(yōu)化的指導(dǎo)思想。因此兩方面開展優(yōu)化流程。
展開 Workbench中的阻尼全解析 ￥30
幾乎所有我們分析的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中都存在阻尼，而且在分析時(shí)應(yīng)當(dāng)指定阻尼。那我們?cè)诓煌膭?dòng)力學(xué)分析中應(yīng)該使用哪種阻尼，又該如何設(shè)置呢，本文將詳細(xì)介紹在workbench中出現(xiàn)的所有的阻尼類型，各自的區(qū)別，以及針對(duì)不同問題的阻尼添加思路。相信看完這篇文章，大部分關(guān)于阻尼的問題都不再是問題。
目錄：
Workbench中的阻尼
物理中的阻尼
Rayleigh 阻尼模型
Workbench中阻尼的分類
數(shù)值阻尼
模態(tài)分析中的阻尼
帶阻尼的完全瞬態(tài)分析
不帶阻尼的模態(tài)疊加瞬態(tài)分析
帶阻尼的模態(tài)疊加瞬態(tài)分析
不同分析類型可用的阻尼
總結(jié)
Workbench中的阻尼
上圖顯示了在workbench的3D動(dòng)力學(xué)分析中出現(xiàn)的所有的阻尼類型，種類繁多，比較亂，在后面的分析中將它們進(jìn)行分類歸納，就變得簡(jiǎn)單而便于記憶理解了。
展開 【JY】結(jié)構(gòu)概念之(消能減震黏滯阻尼器)
前兩種阻尼器已在建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制中得到廣泛應(yīng)用，而
三向缸筒式黏滯阻尼器主要用于管道系統(tǒng)的振動(dòng)控制。
對(duì)于黏滯阻尼器的研究，近年來主要是對(duì)于
黏滯阻尼器的空間分布的優(yōu)化以及提高黏滯阻尼器構(gòu)件性能的方法研究。
對(duì)于空間分布的優(yōu)化：
主要是為了最大程度的發(fā)揮黏滯阻尼器的耗能能力，減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)，如何選擇合理有效的位置布置阻尼器具有重大的意義。通過對(duì)某建筑進(jìn)行非線性時(shí)程分析，以最大程度減小層間位移角，甚至融入同時(shí)考慮了初始成本與總體預(yù)期損失的目標(biāo)，得到最高的附加阻尼比為目標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化。
對(duì)于提高黏滯阻尼器構(gòu)件性能方法：
阻尼器的能量耗散能力隨著阻尼器變形的增大而增大，而阻尼器的變形通常受限于結(jié)構(gòu)的層間位移角，為了使阻尼器有盡可能大的變形，同時(shí)不減小結(jié)構(gòu)的承載力，因此可以對(duì)黏滯阻尼器內(nèi)部進(jìn)行增大阻變形來打破現(xiàn)有層間變形的限制。
換言之，利用放大系統(tǒng)將樓層變形放大給予阻尼器，使得阻尼器得到更大的行程(或者速度)，提供更高的等效阻尼比給結(jié)構(gòu)，從而更高效的保護(hù)結(jié)構(gòu)。
如桿式黏滯阻尼器的對(duì)角支撐、人字支撐和套索支撐是利用結(jié)構(gòu)層間剪切變形來發(fā)揮阻尼器的作用，
且套索支撐形式可以放大結(jié)構(gòu)層間剪切變形，增強(qiáng)阻尼器的耗能作用；而加強(qiáng)層中豎向布置是利用結(jié)構(gòu)彎曲變形來發(fā)揮阻尼器的作用，可以通過伸臂杠桿的放大作用來提高阻尼器的耗能效率。
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