abaqus 沖擊響應(yīng)的案例
沖擊響應(yīng)譜計(jì)算
NTS.LAB沖擊響應(yīng)譜功能：
沖擊響應(yīng)譜根據(jù)響應(yīng)峰值取法的不同可以分為三類：
1)初始響應(yīng)譜，簡(jiǎn)稱“主譜”； 它是取沖擊作用時(shí)間內(nèi)的相應(yīng)峰值求得的沖擊響應(yīng)譜。
2)剩余響應(yīng)譜，簡(jiǎn)稱“余譜”； 它是取沖擊激勵(lì)結(jié)束后的相應(yīng)峰值做出的沖擊響應(yīng)譜。
3)最大響應(yīng)譜，即主譜及余譜的包絡(luò)譜。
根據(jù)所用的響應(yīng)參數(shù)不同可以分為以下幾類：
1)絕對(duì)加速度譜
2)等效加速度譜(也稱相對(duì)加速度譜)
3)絕對(duì)速度譜
4)等效速度譜(也稱相對(duì)速度譜)
5)絕對(duì)位移譜
6)相對(duì)位移譜
一般常用最大絕對(duì)加速度譜和最大相對(duì)位移譜，前者多用于規(guī)范沖擊環(huán)境，后者多用于考核沖擊強(qiáng)度及設(shè)計(jì)減震裝置。而速度譜則多用于艦船沖擊，對(duì)艦船來說沖擊速度與損傷趨勢(shì)的相關(guān)性最強(qiáng)。
1.什么是沖擊響應(yīng)譜
沖擊響應(yīng)譜(Shock Response Spectrum, SRS)，又稱“沖擊譜”，用于描述一系列單自由度質(zhì)量阻尼系統(tǒng)受沖擊時(shí)各單自由度系統(tǒng)的響應(yīng)最大值與單自由度系統(tǒng)的固有頻率的關(guān)系。一般來說，沖擊響應(yīng)譜是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)對(duì)給定瞬態(tài)輸入的峰值響應(yīng)與該動(dòng)態(tài)系統(tǒng)固有頻率之間的函數(shù)關(guān)系圖。下圖所示為一系列單自由度“彈簧-質(zhì)量-阻尼”系統(tǒng)，這些單自由系統(tǒng)具有公共的基礎(chǔ)(基座)。當(dāng)其公共基礎(chǔ)受到沖擊激勵(lì)時(shí)，在笛卡爾坐標(biāo)系下各單自由度質(zhì)量阻尼系統(tǒng)產(chǎn)生的響應(yīng)峰值與其對(duì)應(yīng)固有頻率繪制成坐標(biāo)曲線，即為沖擊響應(yīng)譜。
SRS計(jì)算示意圖
計(jì)算沖擊響應(yīng)譜步驟：
A.測(cè)試公共基礎(chǔ)的輸入激勵(lì)，用于計(jì)算沖擊響應(yīng)譜的能量輸入。
B.建立一系列單自由度彈簧-質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)，分別將激勵(lì)作用在該系統(tǒng)，求解系統(tǒng)的響應(yīng)，其解的形式可為位移、速度、加速度響應(yīng)。
展開 簡(jiǎn)述沖擊響應(yīng)譜分析
響應(yīng)譜分析可用于估計(jì)特定加速度記錄激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的峰值響應(yīng)（包括位移和應(yīng)力），該法是一種近似方法，適于基于設(shè)計(jì)研究。響應(yīng)譜分析過程基于模態(tài)分析，因此模態(tài)分析提取的有效階數(shù)必須足以反映系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征。
由于各個(gè)振型在總的地震效應(yīng)中的貢獻(xiàn)總是以自振周期最長(zhǎng)的基本振型（或稱第一振型）為最大，高階振型的貢獻(xiàn)隨著階數(shù)的增高而迅速減小。因此，即使結(jié)構(gòu)體系由大量質(zhì)點(diǎn)組成，常常也只需要將前幾個(gè)振型的地震作用效應(yīng)進(jìn)行組合，就可以得到精確度較高的近似解，從而大大減小了計(jì)算工作量,
響應(yīng)譜分析過程計(jì)算量遠(yuǎn)低于基于直接積分的動(dòng)力學(xué)分析過程，但是譜分析過程只能對(duì)體系在特定譜曲線作用下峰值響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)，多用于近似估計(jì)結(jié)構(gòu)在隨機(jī)荷載及隨時(shí)間變化荷載（如地震荷載、風(fēng)荷載、海洋波浪荷載、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推力荷載）作用下的動(dòng)力響應(yīng)。
當(dāng)結(jié)構(gòu)受到單向激勵(lì)作用的情況：ABAQUS程序進(jìn)行響應(yīng)譜分析時(shí)先計(jì)算出各階模態(tài)響應(yīng)及其參與系數(shù)，然后在各階模態(tài)響應(yīng)的基礎(chǔ)上，采用不同的組合方法進(jìn)行疊加，得到結(jié)構(gòu)總體響應(yīng)。
當(dāng)結(jié)構(gòu)受到三個(gè)方向激勵(lì)作用的情況：ABAQUS程序進(jìn)行響應(yīng)譜分析時(shí)，先計(jì)算單個(gè)方向各階模態(tài)響應(yīng)分量，組合各階模態(tài)響應(yīng)得到單方向響應(yīng)，然后對(duì)三個(gè)方向激勵(lì)的響應(yīng)進(jìn)行組合，得到總響應(yīng)。
定義譜曲線時(shí)，需要足夠數(shù)量的插值點(diǎn)才能定義一個(gè)能夠反映實(shí)際響應(yīng)譜特征的譜曲線。ABAQUS中通常采用兩種方式定義譜曲線。一種方式就是直接在*SPECTRUM命令行數(shù)據(jù)塊中輸入譜曲線插值點(diǎn)數(shù)據(jù)；另一種則利用*SPECTRUM命令中INPUT選項(xiàng)，調(diào)用用戶譜曲線數(shù)據(jù)文件。
響應(yīng)譜分析基本過程大致可以分為如下四個(gè)部分：
1．建立模型；
2．模態(tài)分析；
3．譜分析；
4．觀察結(jié)果。
簡(jiǎn)述沖擊響應(yīng)譜分析.pdf
展開 沖擊載荷作用下的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)
利用LS-DYNA進(jìn)行的
沖擊載荷作用下的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析
哪位高手能給各例子看看啊
LS-DYNA在緩沖材料對(duì)沖擊響應(yīng)的過程分析
④施加載荷與約束：
設(shè)置鋼球初速度為5 m/s ，方向垂直指向緩沖體，模擬產(chǎn)品跌落的沖擊載荷。模型重力加速度9.8 m/s2，方向指向地面，緩沖體下表面施加固定約束，設(shè)定仿真分析時(shí)間為100 ms。
⑤輸出設(shè)置：
通過database設(shè)置輸出控制，輸出單元、節(jié)點(diǎn)結(jié)果，同時(shí)輸出接觸力的時(shí)間歷程結(jié)果。
3、計(jì)算結(jié)果
計(jì)算過程中，最小步長(zhǎng)為10e-8，結(jié)果如下圖所示。代表了沖擊緩沖的過程響應(yīng)，能量曲線，總能量恒定，鋼球動(dòng)能在沖擊過程能量減少，并轉(zhuǎn)化為泡沫的內(nèi)能。代表沖擊力的變化過程，顯示了最大沖擊載荷及減緩歷程。
本項(xiàng)目以泡沫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 利用MAT5模型將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)引入LS-DYNA軟件，應(yīng)用于泡沫緩沖系統(tǒng)的跌落沖擊過程仿真分析，驗(yàn)證了該方法的可行性，為非線性緩沖系統(tǒng)的有限元分析提供了參考價(jià)值。
展開 
漢航NTS.LAB沖擊響應(yīng)譜測(cè)量和分析
沖擊響應(yīng)譜用瞬態(tài)沖擊引起的響應(yīng)大小衡量沖擊的破壞作用，可用于比較不同沖擊的嚴(yán)酷程度，且其計(jì)算不包含時(shí)域信息，從中得不到任何時(shí)域信號(hào)的相關(guān)信息，故一個(gè)沖擊響應(yīng)譜可能對(duì)應(yīng)著多個(gè)沖擊加速度信號(hào)，即不同的沖擊加速度信號(hào)可能具有相同的沖擊響應(yīng)峰值，意味著不同的沖擊加速度信號(hào)可能對(duì)系統(tǒng)造成相同的破壞損傷效果，進(jìn)而從頻域上更具有代表性。
NTS.LAB 沖擊響應(yīng)譜分析模塊，提供瞬態(tài)沖擊數(shù)據(jù)采集、參數(shù)設(shè)置、沖擊響應(yīng)譜計(jì)算整個(gè)試驗(yàn)流程，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)結(jié)構(gòu)受到沖擊時(shí)的響應(yīng)，工程師可以以此設(shè)計(jì)振動(dòng)試驗(yàn)來復(fù)現(xiàn)產(chǎn)品經(jīng)歷的瞬態(tài)沖擊激勵(lì)，以確保它們能夠在沖擊中正常運(yùn)作。
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展開 基于HyperWorks的航炮吊艙加速度沖擊 瞬態(tài)響應(yīng)分析
當(dāng)載機(jī)著陸時(shí)，航炮吊艙不僅承受豎直向下半正弦波沖擊脈沖作用，還要承受向心預(yù)緊力的作用，這是航炮吊艙主要受力工況。GJB150.18[1]沖擊試驗(yàn)要求對(duì)航空產(chǎn)品進(jìn)行加速度沖擊分析，由于沖擊環(huán)境條件非常復(fù)雜，導(dǎo)致應(yīng)用有限元法對(duì)加速度沖擊響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算是一個(gè)難于解決的問題。本文首先應(yīng)用Altair 公司的前處理軟件HyperMesh對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后應(yīng)用通用數(shù)值分析軟件RADIOSS對(duì)航炮吊艙進(jìn)行直接法加速度沖擊響應(yīng)分析，對(duì)該產(chǎn)品在加速度沖擊及向心預(yù)緊力共同作用下的剛度及強(qiáng)度的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析，得到了結(jié)構(gòu)上任意點(diǎn)處應(yīng)力與變形的時(shí)間歷程曲線，縮短了產(chǎn)品研發(fā)的周期，對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計(jì)以及沖擊試驗(yàn)的進(jìn)行具有積極的指導(dǎo)作用。
展開 一個(gè)水下炸藥爆炸沖擊下船舶結(jié)構(gòu)的響應(yīng)計(jì)算CAE算例 ￥5.2
本算例為計(jì)算水下炸藥爆炸沖擊下船舶結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析，即計(jì)算沖擊作用下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變及加速度等。其中炸藥的位置、炸藥的當(dāng)量均可自行設(shè)定。
本算例的CAE分析操作步驟為：先建立船舶模型、施加材料屬性，然后建立船舶的流固耦合邊界，劃分網(wǎng)格等。最后（也是本算例的難點(diǎn)）在CAE輸出.inp文件中寫入炸藥參數(shù)。
“付費(fèi)”中的附件為一個(gè)完整的計(jì)算水下炸藥爆炸沖擊作用下船舶結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析算例（.inp文件），讀入到ABAQUS中即可運(yùn)行。
2006年會(huì)---三跨縮比護(hù)欄系統(tǒng)沖擊動(dòng)力響應(yīng)的有限元分析
三跨縮比護(hù)欄系統(tǒng)沖擊動(dòng)力響應(yīng)的有限元分析
a1.JPG
a1.pdf
【EDF開源CAE 】應(yīng)用Code_Aster模擬核電閥門在熱沖擊下的熱力學(xué)響應(yīng)
閥門細(xì)部剖面示意圖
實(shí)驗(yàn)中對(duì)閥門施加的熱沖擊如下：在閥門處于高溫?zé)崞胶鉅顟B(tài)下（285℃）時(shí)注入冷水（60℃），靜置數(shù)小時(shí)至其達(dá)到低溫下的熱平衡狀態(tài)；再注入熱水（285℃），靜置數(shù)小時(shí)使其達(dá)到高溫下的熱平衡狀態(tài)，如此進(jìn)行14次溫度的交替變化。閥門中設(shè)置有37個(gè)熱電偶，用于測(cè)量閥門各處的溫度。閥帽處法蘭的12個(gè)螺栓同樣設(shè)置有熱電偶和應(yīng)變儀，用于獲取螺栓溫度與緊固力隨時(shí)間的變化。
對(duì)此實(shí)驗(yàn)的模擬包括流體力學(xué)、熱力學(xué)和力學(xué)三部分。流體力學(xué)部分在code_saturne上完成，本文討論的熱力學(xué)和力學(xué)部分在Code_Aster上完成。我們利用試件的對(duì)稱性，在建模中僅模擬了結(jié)構(gòu)的1/2；對(duì)于熱沖擊，忽略多次熱沖擊所造成的累積殘余變形，僅關(guān)注試件在一個(gè)285℃ – 60℃ – 285℃溫度交替變化作用下的熱力學(xué)響應(yīng)。熱力學(xué)模擬所得到的溫度變化結(jié)果作為外力條件用于力學(xué)計(jì)算中，從而得到閥門中不同構(gòu)件的應(yīng)力與變形情況。
03
熱力學(xué)分析部分
熱量的傳遞包括傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種基本形式，本案例中僅涉及前兩者。在2015年進(jìn)行的第一次數(shù)值模擬中，我們假定各部件緊密貼合，不考慮管道中流體流動(dòng)性所造成的對(duì)流傳熱，熱量在閥門內(nèi)部完全通過接觸傳導(dǎo)方式傳遞；在第二次數(shù)值模擬中，增加了“閥體與閥籠之間的間隙中熱量以對(duì)流方式傳遞”的邊界條件。
經(jīng)模擬，對(duì)于閥門中的絕熱構(gòu)件，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果匹配度良好；對(duì)于螺栓，第二次的模擬結(jié)果改善了第一次模擬中溫度變化較試驗(yàn)結(jié)果有所延遲的問題（圖3）。閥門上部的溫度較試驗(yàn)結(jié)果高約30~40℃（圖4），這可能是模型相對(duì)簡(jiǎn)單，未充分考慮其他形式的傳熱方式導(dǎo)致的。
圖 3.
展開 圓柱形殼體在沖擊波和破片聯(lián)合毀傷作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng) ￥15
數(shù)值仿真，大家共同學(xué)習(xí)進(jìn)步
炸藥為8701炸藥，高度18.2cm,直徑9.1cm
破片為球形鎢破片，單枚直徑0.7cm，交錯(cuò)緊密排布
圓柱殼體材料為Al12
作用距離為80cm,沖擊波和破片耦合作用區(qū)間
采用load blast關(guān)鍵字，加載面為半個(gè)圓柱面
爆炸沖擊波與破片作用下車輛底部結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)數(shù)值仿真
爆炸沖擊波與破片作用下車輛底部結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)數(shù)值仿真
劉粟濤1，周云波1，張 明1，孫曉旺1，葉龍學(xué)2
(1.南京理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院， 南京 210094；2.中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心， 武漢 430064)
摘要：針對(duì)爆炸沖擊波與高速破片對(duì)車輛的聯(lián)合毀傷問題，采用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)算法模擬榴彈在土壤中爆炸產(chǎn)生爆炸沖擊波與破片聯(lián)合作用下車輛底部結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。進(jìn)行爆炸沖擊鋼板試驗(yàn)，分別采用傳統(tǒng)的任意拉格朗日歐拉算法和SPH算法分析在爆炸沖擊下鋼板的動(dòng)能、內(nèi)能和破壞形態(tài)，并驗(yàn)證SPH算法的可行性；采用SPH算法對(duì)榴彈在車輛底部爆炸進(jìn)行數(shù)值仿真，分析榴彈形成自然破片的過程、破片速度分布以及車輛底部防護(hù)結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)。仿真結(jié)果表明，淺埋榴彈爆炸產(chǎn)生的沖擊波先于破片作用于車底結(jié)構(gòu)， 沖擊波作用效果為結(jié)構(gòu)大變形，破片作用效果為結(jié)構(gòu)局部破壞，并且SPH算法可應(yīng)用于爆炸沖擊波與破片聯(lián)合作用下車底結(jié)構(gòu)響應(yīng)的研究，為車輛防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
關(guān)鍵詞：試驗(yàn)臺(tái)架；車輛底部結(jié)構(gòu)；SPH算法；自然破片；數(shù)值仿真
1 引言
軍用地面車輛在戰(zhàn)場(chǎng)上面臨各式各樣的威脅，如埋雷、簡(jiǎn)易爆炸 裝置(IED)和其他動(dòng)能彈的威脅[1]。這些威脅通常攜帶裝在金屬外殼中的烈性炸藥。當(dāng)炸藥爆炸時(shí)，產(chǎn)生的高壓使金屬外殼膨脹破碎，并形成自然破片以非常高的速度傳播，最終產(chǎn)生的沖擊波和高速自然破片撞擊軍用車輛，對(duì)車輛及乘員造成損傷。
整車實(shí)爆試驗(yàn)是驗(yàn)證車輛防護(hù)性能最直接有效的方法，但由于其危險(xiǎn)性大、試驗(yàn)成本高、試驗(yàn)周期長(zhǎng)、不可重復(fù)等原因，在進(jìn)行車輛防護(hù)性能評(píng)估時(shí)，通常采用有限元仿真技術(shù)結(jié)合試驗(yàn)的方法，預(yù)測(cè)軍用車輛在各式威脅下車輛的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和車內(nèi)乘員的損傷情況，并為后續(xù)車輛防護(hù)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)[2]。
展開 
港科大等《Composites Part B》：熱塑性復(fù)合材料低速沖擊響應(yīng)分析研究
為此，香港科技大學(xué)、香港中文大學(xué)、塞姆南大學(xué)、廣州市香港科大霍英東研究院、深圳大學(xué)以及廣州鹿山新材料股份有限公司的研究人員采用Elium樹脂制造了平紋UHMWPE織物、碳纖維織物以及兩種纖維組成的混合織物，并研究了鋪層順序?qū)Φ退?em>沖擊性能的影響。同時(shí)開發(fā)了適用于Abaqus/Explicit的VUMAT子程序?qū)Φ退?em>沖擊過程進(jìn)行模擬，并與傳統(tǒng)熱固性復(fù)合材料沖擊特性進(jìn)行了不同沖擊能量下的對(duì)比分析。
文章發(fā)表在復(fù)合材料領(lǐng)域的頂級(jí)期刊《Composites Part B: Engineering》上，題為《Investigating the roles of fiber, resin, and stacking sequence on the low-velocity impact response of novel hybrid thermoplastic composites》，感興趣的可以點(diǎn)擊左下角“閱讀原文”查看原始文獻(xiàn)鏈接。
圖1 熱塑性復(fù)合材料層壓板的接觸力-時(shí)間曲線
圖2 熱塑性復(fù)合材料層壓板的接觸力-位移曲線
圖3 不同沖擊能量下熱塑性層壓板沖擊背面損傷形式
圖4 混雜層壓板的橫截面圖
圖5熱塑性(a)和熱固性(b，c)復(fù)合材料層壓板在20 J能量沖擊下的橫截面比較
圖6 沖擊損傷四分之一有限元模型
圖7 不同工況下計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比
圖8 沖擊背面計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
原始文獻(xiàn)：Kazemi E , Shanmugam L , Dadashi A , et al.
展開 Abaqus模擬 | 響應(yīng)譜法求解結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)
我們選取重要的14個(gè)數(shù)據(jù)，滿足曲線的完整性，同時(shí)對(duì)前兩列數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、單位換算得到Abaqus中需要輸入的頻率和加速度，其中頻率為周期的倒數(shù)，加速度為Sa(g)*9.86。
步驟2：創(chuàng)建模型，材料屬性和截面及集中質(zhì)量
本次統(tǒng)一量綱位m（米）級(jí)別，我們采用線單元建立懸壁柱；建立鋼材，輸入密度7800，楊氏模量2.1e11，泊松比0.3；創(chuàng)建工字鋼梁截面，賦予給懸壁柱，注意要指派截面方向。
關(guān)于集中質(zhì)量的指定，我們?cè)谔厥庠O(shè)置—慣性—管理器中創(chuàng)建類型為點(diǎn)質(zhì)量的慣性，即3m處為160kg，其他均為120kg。
步驟3：設(shè)置響應(yīng)譜分析步
反應(yīng)譜分析要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)分析步，第一個(gè)分析步是模態(tài)分析，是響應(yīng)譜分析的基礎(chǔ)，選擇線性攝動(dòng)—頻率，設(shè)置特征值個(gè)數(shù)為10，即只關(guān)心前10階模態(tài)。
第二個(gè)分析步，選擇線性攝動(dòng)—反應(yīng)譜，激勵(lì)為單個(gè)方向，激勵(lì)方向?yàn)閆方向，模態(tài)疊加方法為平方和的平方根，并創(chuàng)建幅值曲線，即添加預(yù)先處理的頻率和加速度，也設(shè)置好阻尼參數(shù)。
關(guān)于邊界條件，最低點(diǎn)設(shè)置為完全固定，之后再進(jìn)行網(wǎng)格劃分處理，選擇默認(rèn)的B31梁?jiǎn)卧Ｍ瓿勺鳂I(yè)分析計(jì)算。
展開 代做 ABAQUS 響應(yīng)譜分析 隨機(jī)響應(yīng)分析，模態(tài)分析
研三力學(xué)專業(yè)，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富，滿意后付全款。
ABAQUS導(dǎo)入初始場(chǎng)變量（預(yù)定義場(chǎng)）多次低速沖擊以及沖擊后壓縮 ￥38
ABAQUS導(dǎo)入初始場(chǎng)變量（預(yù)定義場(chǎng)）
通常利用ABAQUS計(jì)算時(shí)，需要多步驟分析，例如計(jì)算多次低速沖擊以及沖擊后壓縮等，下面詳細(xì)描述利用數(shù)據(jù)傳遞方法進(jìn)行多步驟分析。（建議購買視頻，視頻內(nèi)包含此帖子）
導(dǎo)入效果圖如下：
導(dǎo)入的損傷云圖
導(dǎo)入的應(yīng)力場(chǎng)
導(dǎo)入的位移場(chǎng)
分層損傷的導(dǎo)入
1. 計(jì)算完成后，新建一個(gè)ABAQUS 窗口，切記與上一步計(jì)算的ODB文件在同一個(gè)文件夾下，導(dǎo)入Part部件
