abaqus 阻尼單元
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus 阻尼單元的視頻教程
【JY】SAP2000與Etabs黏滯阻尼單元區別與應用
長期致力于減隔震動力分析研究~ 干貨滿滿 本課程系統講解了 黏滯阻尼單元的理論方法； 黏滯阻尼單元中SAP2000的應用，數值填寫方法； 黏滯阻尼單元中ETABS的應用，數值填寫方法與差別。 本視頻解決學生們平時在軟件上分析應用上的疑惑， 如有其它相關減隔震或動力學問題，歡迎咨詢~
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STKO助力OpenSEES系列： 零長度單元的使用以及其在帶阻尼器六層混凝土框架中的模擬實現
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abaqus 阻尼單元的實例教程
Abaqus有非常豐富的單元庫，其中就有軸對稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當一個回轉結構具有某種載荷對稱性時，可以用它將三維模型縮減為軸對稱模型來分析，能減少大量的內存和分析時間，而同樣的模型規模，3D實體單元要更耗費計算資源。
那么，回轉結構受到側向彎曲或軸向扭轉的載荷時，有沒有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內摩擦生熱分析-節點溫度云圖
比如，假設上圖中的阻尼器不再是長方體，而是回轉體，且發生軸向扭曲變形，那么能不能用軸對稱單元來建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標識的那種類型，能夠在分析時充分考慮回轉體的整體扭轉變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環形塊狀阻尼器的回轉截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網格；最后，定義單元類型為CGAX4T，即帶扭曲的4節點軸對稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構采用的是超彈性模型，應變能描述形式為Neo Hooke，再結合時域黏彈性Prony參數與非彈性變形能耗散比，來計算阻尼器周期性扭轉過程中的材料內摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個端面的節點分別使用位于回轉軸上的兩個參考點來耦合，固定下端面參考點，并在上端面參考點施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉結構與網格-單元
雖然建模時只考慮了回轉截面，但是帶扭曲的軸對稱單元可以將回轉體發生扭轉時的整體結構響應考慮在內，這是因為這種單元多了一個扭轉自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來說，該單元的節點具有1、2、5和11四個自由度。
展開 分享關于創建彈簧和阻尼單元的
在deck里的element-discrete，得到的關鍵字是*element_discrete。
默認每次創建時，得到的都是彈簧單元，于是顯示出來的也是彈簧單元
那么如何顯示阻尼呢？
我們可以查詢建立的彈簧單元的pid，然后修改該pid的材料號為阻尼材料，這樣顯示就會更新為阻尼標識。
我想與其在建立后改來改去，還不如在創建時，把pid賦予好吧，這樣更方便
結果：
而應用幾何接觸法定義時，接觸參數（接觸剛度、接觸阻尼、接觸指數以及最大滲入深度）的定義是否合理，一般是通過接觸力組成部分（彈簧力和阻尼力）的占比關系來判定。但由于Adams后處理沒有預定義的接觸彈簧力和接觸阻尼力輸出，而用戶自行建立相應的輸出，又十分麻煩。本文基于上述這一點，對如何快速的輸出接觸彈簧力和阻尼力進行說明，以快速的預測接觸參數的合理性。
圖1 接觸的定義
接觸彈簧力和阻尼力的快速繪圖Adams
01基本輸入
海克斯康的Adams技術專家為了方便用戶繪制接觸的彈簧力和阻尼力，根據彈簧力和阻尼力的基本原理，建立了接觸彈簧力和接觸阻尼力顯示的相關宏命令，同時也創建了導入宏命令和創建插件的腳本cmd文件。具體的文件如下表所示：
表1 必要的基本輸入文件
02生成插件bin文件
步驟1：打開Adams View，創建一個空的模型，進入到Adams會話窗口；注意：Adams的工作目錄為表1文件所在文件夾，整個路徑不應該包含中文，本案例是將表1的整個文件夾放在桌面上；
圖2 Adams工作目錄的定義
步驟2：生成插件文件。通過File→import或者快捷鍵F2，將build_bin.cmd文件載入至Adams，將在win64對話框中生成一個包含宏命令的插件文件advanced_contact_plotting.bin。具體如下圖3所示。
圖3 生成的bin文件
步驟3：將插件文件移至準確的文件夾或者定義路徑環境變量。Adams能夠識別插件文件的前提是路徑準確，所以需要將步驟2生成的bin文件移至Adams的安裝目錄→win64文件夾內，具體如圖4所示。而定義環境變量MDI_USER_PLUGIN_DIR同樣能夠實現上述的功能，具體如圖5所示。
展開 在 Abaqus/Explicit 分析中，為了避免數值振蕩，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變引起的阻尼，在研究高速動力分析的高階性能時，體積粘性是尤其必要的。體積粘性只是作為一個數值效應被引入，因此，材料點上的應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：線性體積粘性和二次體積粘性，可以在 Step 功能模塊中進行設置（如圖1所示）。
一般情況下，采用 Abaqus 的默認設置即可。
圖1 設置體積粘性參數
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），它包含兩個阻尼參數：
質量比例阻尼是關于質量矩陣的比例系數，主要用于消除低階振蕩；剛度比例阻尼是關于剛度矩陣的比例系數，主要用于消除高階振蕩。
圖2 設置材料阻尼
關于材料阻尼的詳細介紹，請參見 Abaqus 幫助文檔《Abaqus Analysis User’s Manual》第20.1.1節“Material damping”和《Abaqus Keywords User’s Manual》中的關鍵詞
* 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），其優點是可以僅在必要的節點上定義阻尼，其阻尼力與單元的兩個節點相對速度成正比。阻尼器單元必須與其他單元（如彈簧單元或桁架單元）同時使用，一般不會引起穩定極限值的顯著變化
。
展開 定義 Bush 單元需要使用兩種卡片： CBUSH (單元定義) 和 PBUSH (單元屬性定義)，簡單說明如下：
CBUSH 卡 - 定義一個廣義彈簧-阻尼單元
定義一個廣義的彈簧&阻尼單元，可以是非線性的或頻率相關的
格式：
CBUSH, EID, PID, GA, GB, GO/X1, X2, X3, CID
, S, OCID, S1, S2, S3
其中：
CBUSH - 卡片名； EID - 單元編號； PID - PBUSH 卡編號； GA、GB - 所連接的節點編號
GO/X1 - 用于確定單元坐標系方向的節點號 (GO) 或點的 x 坐標 (X1)。以整數或實數判斷是 GO 或 X1；
X2, X3 - 如果前一個數是 X1，則需要這兩個數，作為確定單元坐標系方向的點的 y,z 坐標；
單元坐標系的 x 方向從 GA 到 GB，單元坐標系的 XOY 平面 由 GA，GB 和 GO 或由 X1,X2,X3 定義的點確定。
CID - 單元坐標系，如果該值大于等于 0，則單元坐標系與 CID 的坐標平行，不使用 GO 和 Xi。
續行用于定義單元的偏移，就不解釋了。
3 個不同的例子：
例 1：節點不重合
CBUSH, 39, 6, 1, 100, 75
CBUSH 單元 39，使用 PBUSH 卡 6，兩端節點為 1，100； GO 為 75.
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