abaqus輪胎模態(tài)計算
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus輪胎模態(tài)計算的實例教程
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(tài)的振動響應，但是有網(wǎng)友是采用Abaqus計算模態(tài)，然后用VL來計算后續(xù)的振動響應以及聲學響應，然后就詢問如何導入Abaqus的模態(tài)分析結果，因此，做了一個導入Abaqus的模態(tài)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(tài)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(tài)計算結果文件下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=4100661600&uk=1728334102
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展開 Abaqus中殘余模態(tài)的計算 ￥200
給出了Abaqus中殘余模態(tài)的計算的操作方法。
模態(tài)分析是研究結構動力特性一種近代方法，是系統(tǒng)辨別方法在工程振動領域中的應用。模態(tài)是機械結構的固有振動特性，每一個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。這些模態(tài)參數(shù)可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態(tài)分析。模態(tài)分析就求特征值和特征向量的問題，特征值就是要知道結構振動的一些基本振型對應的頻率，在實際中，有時為了避開這這些基本頻率，防止共振，有時要加強振動，看實際需要，基本自然頻率可以給我們一個準則，可知道我們的結構變形是算快還是算慢，基本自然頻率也可以代表結構整體的剛度：頻率低表示結構的剛度很低（結構很柔軟），相反的頻率高表示結構的剛度很高（結構很堅硬）。本案例分別采用lanczos法、Subspace法、AMS法對圓盤進行模態(tài)分析，并得到圓盤結構的各階固有頻率和陣型。在任何動態(tài)分析中都要定義材料的密度。分析步類型采用Linear perturbation（線性攝動分析步），選擇Frequency 在DAT文件中可以查看各階固有頻率和有效質(zhì)量。
lanczos法模態(tài)分析
Subspace法模態(tài)分析
AMS法模態(tài)分析
通過上述動畫結果可以看出lanczos法、Subspace法陣型及頻率計算結果基本一致，AMS法與lanczos法、Subspace法分析結果的頻率略有差別（可在dat文件中查看對比），陣型差別較大。
展開 最近，在做模態(tài)分析的時候，提交計算時候發(fā)現(xiàn)作業(yè)管理器一直處于running狀態(tài)，監(jiān)視器上也無反應。因為我的模型復雜，網(wǎng)格密度大數(shù)量大，所以一度以為是模型問題，依次排查問題：
1、分別在三臺電腦上計算，都是running狀態(tài)。
2、以為是軟件本身的問題，但是計算簡單模型的模態(tài)分析，可計算。
3、查看running狀態(tài)是否是真的在運行。打開計算機的任務管理器，發(fā)現(xiàn)軟件在運行，CPU內(nèi)存占比高。所以可以確認是在計算的。
4、最后將計算的最大模態(tài)頻率由2000Hz降低到40Hz，大約十幾分鐘就計算完成了。查看結果，40Hz頻率前，頻率增長緩慢，約有二十多階。所以可認為是，模型較大的原因，且設置所計算的模態(tài)數(shù)大或是最大頻率大，從而導致計算緩慢，且模態(tài)計算在監(jiān)視器中只顯示一步，即完成了，所以讓人誤解為一直處于running狀態(tài)沒在運行，實際上是在計算的。
5.建議：模型較大計算模態(tài)的情況下，建議把模態(tài)數(shù)降低，或者減小最大頻率，先試計算。可開多核并行計算。
展開 在正式進行水下爆炸實驗之前，通過模態(tài)分析的方法來考察所設計的簡化船體梁結構的合理性具有重要意義。
本文參考了Zhou等人發(fā)表的論文[1]，利用Abaqus、iSolver軟件對其中的簡化船體梁結構進行了模態(tài)計算，主要對水下爆炸中備受關注的一階垂向模態(tài)結果（干、濕）進行了對比，以評估自主有限元軟件iSolver在計算精度、可靠性和便利性等方面的表現(xiàn)。
1 模型介紹
根據(jù)論文提供的信息，建立如下所示的簡化船體梁結構模型：長2.8米，寬0.3米，高0.08米，板厚0.003米。結構材料采用Q235。
2 干模態(tài)的計算與對比
干模態(tài)的計算中，在Abaqus和iSolver使用相同的設置。Q235的密度取7850 kg/m^3,楊氏模量取2.1e11 Pa，泊松比取0.3。結構有3700個S4R單元。具體如下圖所示。
結果對比如下所示：
3 濕模態(tài)的計算與對比
濕模態(tài)的計算中，在Abaqus使用聲學單元建立水域，在iSolver直接使用軟件內(nèi)置的施加虛擬流體質(zhì)量設置（用戶手冊第4.14節(jié)）。結果對比如下所示：
4 結論
綜合上述對比，iSolver軟件計算結果分別在干、濕模態(tài)方面均與文獻結果、Abaqus計算結果展現(xiàn)出高度的吻合性，具有精度高、可靠性好的優(yōu)點。且內(nèi)置了施加虛擬流體質(zhì)量的功能，對于船舶濕模態(tài)的計算更具有便利性，在不需要對水域進行建模的情況下，取得了比Abaqus更貼近實驗的結果，十分適合用于船舶行業(yè)的模態(tài)分析。
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0 引言
在現(xiàn)代海戰(zhàn)中，水下爆炸是一種用以擊沉敵艦的至關重要的戰(zhàn)術手段。各個海洋強國都極為重視對船舶在水下爆炸的損傷機制進行研究，但政府主導的一些實船研究通常并未公開發(fā)表。對于個人研究者來說，要進行實船水下爆炸研究存在著巨大的困難，因此一種普遍的做法是采用簡化船體梁結構進行研究。在正式進行水下爆炸實驗之前，通過模態(tài)分析的方法來考察所設計的簡化船體梁結構的合理性具有重要意義。
本文參考了
給出了Abaqus中殘余模態(tài)的計算的操作方法。
from abaqus import * from abaqusConstants import * import sys import animation #####################自動批量生成保存模態(tài)AVI動畫###################################### ###！！！需指定保存路徑path、和新文件名稱filename！！！指定模態(tài)數(shù)! path=
最近，在做模態(tài)分析的時候，提交計算時候發(fā)現(xiàn)作業(yè)管理器一直處于running狀態(tài)，監(jiān)視器上也無反應。因為我的模型復雜，網(wǎng)格密度大數(shù)量大，所以一度以為是模型問題，依次排查問題：
1、分別在三臺電腦上計算，都是running狀態(tài)。
2、以為是軟件本身的問題，但是計算簡單模型的模態(tài)分析，可計算。
3、查看running狀態(tài)是否是真的在運行。打開計算機的任務管理器，發(fā)現(xiàn)軟件在運行，CPU內(nèi)存占比高。
模態(tài)分析是研究結構動力特性一種近代方法，是系統(tǒng)辨別方法在工程振動領域中的應用。模態(tài)是機械結構的固有振動特性，每一個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。這些模態(tài)參數(shù)可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態(tài)分析。模態(tài)分析就求特征值和特征向量的問題，特征值就是要知道結構振動的一些基本振型對應的頻率，在實際中，有時為了避開這這些基本頻率，防止共振，有時要加強振動，看實際需要
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(tài)的振動響應，但是有網(wǎng)友是采用Abaqus計算模態(tài)，然后用VL來計算后續(xù)的振動響應以及聲學響應，然后就詢問如何導入Abaqus的模態(tài)分析結果，因此，做了一個導入Abaqus的模態(tài)結果，然后進行振動響應計算的案例，給大家分享一下。
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