abaqus振動分析案例的案例
隨機振動分析-abaqus（附一個電池包計算案例） ￥20
目錄
一、隨機振動的定義、特點及常見場景
二、隨機振動的數學特征--正態分布
三、 隨機振動信號為什么要用功率譜密度（PSD）表達？
四、如何將時域隨機振動曲線轉換得到功率譜密度曲線
五、 隨機振動分析理論
附.常見功率譜密度曲線給出形式
附.以dB/oct形式給出的功率譜密度曲線如何計算
附.國標中定義的PSD譜總均方根加速度值是如何計算的？
六. 隨機振動分析案例-abaqus
第一步：計算結構模態，輸出位移和應力。
第二步：隨機振動分析
2.1 定義輸出頻率上下限和模態阻尼
2.2 定義PSD載荷及加載
2.3 定義輸出
2.4 隨機振動計算頭文件設置
2.5 隨機振動分析結果
2.6 隨機振動σ應力結果評價
展開 abaqus薄板線性振動與非線性振動對比分析 ￥29.9
由圖 5所示，生成的諧波均布荷載時長2s，當分析步時間長度取10時，可求得，t=[0,20]second的受力行為。
圖 5 諧波均布荷載
2 動力分析
2.1 脈沖荷載
2.1.1線性分析
分析步類型：動力，顯式
t=0.5s時，脈沖荷載達到峰值F=1000N，提取該時刻的Von Mises應力云圖和垂直方向位移云圖研究斜板的受力行為，板跨中截面各節點的垂直方向加速度響應。
圖 6 豎向位移云圖（線性分析）
圖 7 Von Mises應力云圖（線性分析）
2.1.2線性和非線性分析結果對比
選擇跨中中結點和邊結點處置方向加速度響應線性分析和非線性分析對比。
圖 11 垂直向加速度對比（跨中中結點1）
圖 12 垂直向加速度對比（跨中邊節點8）
圖 13 Von Mises應力對比（跨中中節點1）
展開 RecurDyn 成功案例：進行軸結構的線性振動分析
研究產品: 龍門系統
仿真目的: 構建用于線性處理軸結構振動分析的數字雙模型
產品的輕量化具有節能、產品效率提高的優點。但因結構剛度、結構振動會影響位置精度。因此，為了保持產品的高精度，需要更深入地了解系統對系統的作用力和動作間的復雜關系。因此，總部位于瑞士的工業自動化機器人制造商 Güdel （Güdel） 決定使用柔性體多體動力學軟件RecurDyn改進開發過程。
Abaqus二維橢圓超聲振動切削仿真案例講解
RecurDyn成功案例：鼓式制動系統的噪聲和振動分析
▎仿真過程
① 創建鼓式制動系統的 MBD 模型，包括車軸、制動蹄和鼓，以復現其動態行為
② 創建柔性體來預測鼓和蹄的變形和應力
③ 分析不同摩擦系數下鼓與蹄之間的振動特性
④ 評估具有相同摩擦系數的兩種不同設計的制動性能
▎關鍵仿真技術
多體動力學技術用于預測鼓式制動器的行為
非線性接觸算法，用于計算包括摩擦在內的剛體和柔性體之間接觸力
多體動力學(MFBD)技術，可準確再現鼓和蹄的變形和應力以及制動系統的運動
▎工具包
RecurDyn/Professional
RecurDyn/GTire
RecurDyn/ProcessNet
▎工程問題
需要確定鼓式制動器的噪聲和振動來源并加以改善
需要早期驗證新設計是否滿足所需的制動性能規范
難以分析鼓式制動系統各部分的變形和應力
▎解決方案
非線性接觸算法，成功復現鼓與蹄接觸產生的振動
定量評估摩擦系數變化引起的振動特性變化
使用瞬態 MFBD 技術準確預測鼓隨時間的變形和應力
使用虛擬樣機預測兩種不同設計之間的制動性能差異
▎結論
可以使用虛擬樣機在早期階段驗證新設計
仿真結果與試驗結果吻合
在RecurDyn中創建了制動系統的數字孿生模型后，該模型可以在未來用于制動系統的進一步開發和分析
▎其他應用場景
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展開 案例13 基于模態的振動響應（Abaqus計算模態）
之前在superxjw版主的第二課中介紹了如何利用VL計算基于模態的振動響應，但是有網友是采用Abaqus計算模態，然后用VL來計算后續的振動響應以及聲學響應，然后就詢問如何導入Abaqus的模態分析結果，因此，做了一個導入Abaqus的模態結果，然后進行振動響應計算的案例，給大家分享一下。
superxjw版主的視頻教程：
LMS Virtual.Lab 11聲學視頻教程 第二課 基于模態的振動響應計算
對于VL的接口方面：
VL11SL2和VL12都是支持到Abaqus 6.12
所以，喜歡追求新版本，使用Abaqus6.13的朋友們就得注意一下版本的問題了。
感謝阿偉在本人學習LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
本例視頻及Abaqus模態計算結果文件下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=4100661600&uk=1728334102
LMS Virtual.Lab Acoustics 交流群 238339600
展開 【iSolver案例分享71】非對稱船體梁振動分析
*對單元進行陣列
*拉伸出縱向船體結構
*陣列出橫艙壁
*賦予材料
*從材料庫中調用材料
*創建截面，截面厚度0.1
*為需要賦予材料的全部單元創建集
*將截面指派給單元
*裝配
*創建分析步
*進入mesh模塊，細化網格，網格尺寸細化為1 m
*創建作業進行計算，得到計算結果
*非對稱船體梁的模型2可同樣根據上述步驟進行建立，只是尺寸有所不同
*導出文件，在abaqus中導入進行計算即可得到abaqus的計算結果
3結果分析
在對稱船體梁的自由振動分析中，對比 iSolver 與 Abaqus 的計算結果：
對稱船體梁
對稱船體梁第七到十階振型如下圖所示。
在非對稱船體梁的自由振動分析中，對比 iSolver 與 Abaqus 的計算結果：
非對稱船體梁
非對稱船體梁第七到十階振型如下圖所示。
前六階振型均顯示為零頻率，這是因為在自由振動分析中，這些振型對應于結構的六個剛性體自由度，包括三個平移自由度和三個轉動自由度，其固有頻率理論上為零。第七階及以后的振型則反映了結構的柔性動態響應。通過圖示可以看出，第七到第十階振型不僅在振型形態上與 Abaqus 得到的結果高度一致，而且其對應的頻率值也完全吻合。這充分說明 iSolver 在捕捉船體梁振動特性方面具有較高的精度和可靠性。
展開 ANSYS workbench 筒體隨機振動分析案例 ￥10
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
你會得到什么：
1、學習筒體裝配圖的三維模型處理
2、學習焊接相關的接觸設置
3、學習模態分析步的建立
4、學習基于模態分析的隨機振動分析步建立
5、學習隨機振動的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 筒體隨機振動分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件。
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展開 Abaqus縱扭復合超聲振動銑削仿真案例(結果賞析)
[圖片]
【CAE案例】渦輪發電機主軸扭轉與葉片彎曲耦合振動分析
振動是渦輪發電機運行過程中值得特別關注的問題。由于本身的復雜結構，以及運行過程中的隨機性，渦輪發電機振動的成因也比較復雜：機組的設計、加工不當，部件本身的機械缺陷，機組的約束、受力都會引起振動。過大的振動會帶來危害，如加劇材料的疲勞破壞，加快旋轉部件的磨損，引起葉片疲勞破壞與斷裂。機組共振還會引起廠房振動，對設備和人員安全造成威脅。
本案例以N4渦輪發電機組為例，通過code_aster實現對發電機的主軸扭轉和葉片的彎曲的耦合計算，目的是防止渦輪發電機的旋轉頻率和諧振干擾主軸扭轉和葉片彎曲的模式。案例的核心是通過Sous-Structuration dynamique實現計算模型的拆分求解和再裝配，對于復雜模型具有參考意義。
展開 某輸油管道的振動疲勞分析案例
某輸油管道的振動疲勞分析案例
1、某輸油管管道在預應力載荷下的模態提取
實際工程問題中往往需要考慮在一定負載和預應力載荷條件下非線性的模態提取分析，以便和工程實際狀態及問題相符合。
管道的預應力載荷作用下的模態提取分析，首先實現管道在外部載荷（內部壓力）作用下的幾何非線性分析，然后在此基礎上實現模態提取。
（1）有限元建模
v
創建三維幾何模型，厚度方向創建三層網格單元。
v
定義線彈性材料本構模型，賦于材料屬性；
v
創建兩端參考點進行幾何約束；
v
定義幾何非線性，進行模型分析；
v
在內部施加15MPa的內表面壓力；
v
為了體現后續振動疲勞的分析，在一端施加約束，另一端耦合一個400kg的質量點；
（2）預應力模型分析結果
（3）基于預應力條件下的模態提取
v
在進行預應力載荷模型分析的基礎上采用Lanczos算法，實現模型前10階模態的提取；
v
保持模型參考點的約束狀態。
前十階模態提取結果
2、基于基礎運動的隨機響應分析與振動疲勞
（1）有限元模型
v
采用隨機響應分析實現，管道在外部基礎運動激勵條件下的模型分析。
v
定義功率譜密度以及基礎運動相應譜載荷定義。其中頻域范圍為1~1200，結構阻尼為0.1。
v
輸出管道模型的廣義位移歷史場變量
（2）分析結果
v
隨機響應功率譜密度激勵，前十階廣義位移與頻率關系曲線
（3）實現振動疲勞壽命預測分析
v
完成模型材料，應力-應變導入以及載荷定義等步驟，并提交模型
v
輸出按照上述載荷譜響應進行循環分析的壽命結果，即10E+5.359~10E6.523，結構的整體壽命差異不大，疲勞壽命較危險的位置為彎管下方。
展開 
關于振動分類以及基于workbench模態分析的案例教程
關于自然振動，即處于靜止或平衡（平動和轉動）狀態的結構受到初位移或初速度擾動后，產生的不受任何外部因素干擾的擾動；區別與此，受迫振動就是結構持續在的作用下的振動；另外當存在 可將非振動相關能量轉換為振動能量的機制時，會產生自激振動，舉個例子微風中樹葉的搖擺就屬于自激振動，即作為能量源的風被轉化為樹葉的扭轉振動和橫向振動。
模態分析即用來分析結構自然振動下的固有頻率與陣型。
源文件及結果.rar
ANSYS模態分析教程及實例講解.ppt
展開 Abaqus激光+橢圓超聲振動多能場輔助車削案例講解
[圖片]
電動車動力電池包的隨機振動疲勞仿真分析案例
車載動力電池包在電動汽車行駛過程中承受著振動載荷的持續作用，因此振動試驗是電池包可靠性試驗中的重要部分。動力電池包作為電動汽車的儲能裝置，在可靠性發生失效的情況下，尤其是當一些關鍵部件或結構失效（例如出現松動、斷裂等情況）時，電池單體或者模組將發生位移、晃動或者被擠壓的情況，這將進一步造成相關部件的加速損壞，導致漏電或者采樣傳感器的失效，甚至誘發電池性能衰減，管理系統失效、電能中斷或起火爆炸等情況的發生。因此動力電池包的振動試驗也與安全性緊密相關，一直是動力電池測試評價領域關注的重點。本文利用通用疲勞壽命分析軟件Alphatigue進行電池包的隨機振動疲勞分析。
1.有限元仿真模型
頻率響應分析采用MSC.Nastran求解，分析模型的殼單元采用CQUAD4和CTRIA3單元模擬，各部件之間通過RBE2進行連接，模型總計18473個單元和18622個節點，如圖1所示。
圖1 車載動力電池包的有限元模型
2.電池包隨機振動疲勞分析流程的模塊卡片組搭建
選擇Alphatigue圖形界面的方式快速搭建隨機振動疲勞分析流程，如圖2所示。一個完整的隨機振動疲勞分析流程共分為模型輸入與工況選擇、功率譜密度文件輸入和SN求解器三部分。
圖2針對電池包隨機振動疲勞分析流程的模塊卡片組
3.工況選擇
電池包有限元分析模型共包含PSHELL_1和PSHELL_2兩個Section，如圖3所示。加載位置為電池包與車體連接點位置。
展開 案例分享：PCB-IC板的隨機振動疲勞分析
PCB-IC板結構通常比較薄，復雜的電氣布局和敏感的電子元件使其對振動非常敏感。持續的振動會在板上產生微小的裂縫，可能導致電子元件連接的失效，信號傳輸的中斷，甚至整個設備的故障。在某些特定的區域，由于設計、材料或工藝因素，疲勞壽命可能更短，需要特別關注。
在疲勞分析過程中，首先收集并模擬實際工作環境中可能遇到的振動譜，結合PCB-IC板的結構特性和材料行為，通過PSD掃頻方式進行隨機振動疲勞分析，識別板上可能存在的疲勞熱點區域，以指導結構改進。
PCB-IC板隨機振動疲勞壽命云圖
了解更多疲勞分析方案：
http://jsform2.com/web/formview/66390a7575a03c2416365f4f
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