abaqus計算阻尼的案例
【JY】Abaqus黏滯阻尼器參數計算插件 ￥29.9
本插件嚴格按照Maxwell理論計算公式進行編制，詳情可先看以下推文：
【JY】結構概念之(消能減震黏滯阻尼器)
【JY】消能減震黏滯阻尼器的力學原理與應用
在ABAQUS中：
在Abaqus中，采用非線性鏈接對黏滯阻尼器進行模擬，其中阻尼里輸入的是速度和力，可以通過《阻尼器噸位設計分析V3.0》插件自動生成速度、力的數據，對黏滯阻尼器進行模擬。
插件和模型案例下載地址文末有！
贊助插件后可下載，下載鏈接如下：
巧用單元提高Abaqus計算效率：帶扭曲的軸對稱單元-橡膠阻尼器內摩擦生熱分析 ￥49.99
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 瑞利阻尼計算excel表
瑞利阻尼計算.xlsx
Abaqus/Explicit分析重要概念（2）：各種阻尼的功能及設置方法/橡膠阻尼
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 
單自由度彈簧阻尼器仿真分析+理論計算
較詳細的進行了理論計算，進行了固有頻率分析，衰減振動分析，線性彈簧及非線性彈簧的變形與力分析
單自由度彈簧阻尼器仿真分析+理論計算.rar
一、數學模型：
本練習為單自由度系統，其中：M=187.224Kg, K=5.0N/mm, C=0.05N.sec/mm, Lo=400mm, Fo=0。
以靜平衡位置為原點建立坐標，由牛頓定律得到運動方程：
（1）令：其中 n 稱為衰減系數，單位為1/s； 是相應的無阻尼的固有頻率，式（1.1）可以寫成：
（2）進一步令： ，其中ξ 稱為相對阻尼系數，或稱阻尼比，則（2）可寫為：
（3）在ξ < 1，即處于欠阻尼狀態時，系統振幅按指數規律衰減的簡諧振動，也稱為衰減振動，可令：
（4）如圖2所示，其中 為有阻尼固有頻率：
（5）其中減幅系數η ：
（6）其中無阻尼時的振動周期 和固有頻率 ：
（s）
（Hz），
二、ADAMS模型建立：
彈簧阻尼器模型建立過程較為簡單，如下圖3所示，具體操作過程詳見視頻教程：
三、固有頻率分析：
回到彈簧阻尼器，將各項參數帶入可得：
這里要注意的是帶入的各個變量的單位為國際單位制，統一各個變量的單位。
展開 科研分享 | 分布振子梁模態阻尼比的計算方法及其寬頻減振應用
圖2 理論推導的模型
圖3 數值驗證采用的有限元模型
這里僅列出單頻振子時的模態阻尼比計算公式如式（1），雙頻振子的情況詳見原文。如圖4所示算例中，理論推導的模態阻尼比可以很好的描述寬頻減振效果。在文章中還對理論的適用范圍進行了更詳細的討論。
（1）
圖4 理論計算模態阻尼比曲線與FEM頻響比較
有了式（1）的模態阻尼比計算理論，就可以直接基于理論公式進行參數優化，在目標頻段上進行減振設計。圖5是優化的模態阻尼分布曲線與相應的控制效果。
abaqus中阻尼的設置
直接模態阻尼允許用戶精確定義系統的每階模態的阻尼。 舉例：設置前10階振型的阻尼定義為4%的臨界模態阻尼，11~20階振型的阻尼為5%的臨界阻尼 界面操作：在分析步驟內定義直接模態阻尼，如下圖所示，激活直接模態阻尼選項（DirectModal），并在數據行內輸入數據。 4.2 瑞利阻尼 - 常用，需重點掌握 在瑞利阻尼中，假設阻尼矩陣可表示為質量矩陣和剛度矩陣的線性組合，即： 在Material分析步設置阻尼 ABAQUS中通過設置alpha和beta來求解瑞利阻尼，具體如下圖。此外，如上式所示，alpha與質量矩陣有關，beta與剛度矩陣有關，而alpha與beta與阻尼比的關系如下： b. 在STEP分析步設置阻尼 盡管假設阻尼正比于質量和剛度沒有嚴格的物理基礎，但是實際上我們對于阻尼分布的真實情況知之甚少，也就不能夠保證其它更為負載的模型是正確的。通常，瑞利阻尼模型對于大阻尼系統，即阻尼值超過10%臨界阻尼時是不可靠的。 使用瑞利阻尼有許多方便，例如系統的特征頻率與對應的無阻尼系統特征值一致；相對于其它形式的阻尼，可以精確的定義系統每階模態的瑞利阻尼；各階模態的瑞利阻尼可轉換為直接模態阻尼，在ABAQUS/Standard中將瑞利阻尼轉換為直接模態阻尼進行動力學計算。ABAQUS在模態動力學分析步驟內定義瑞利阻尼，如下圖所示，激活瑞利阻尼選項（Reyleigh），并輸入數據。 舉例：設置前10階模態定義alpha=0.2525,beta=2.9e-3；11~20階模態定義alpha=0.2727,beta=3.03e-3。這兩個值常常根據（Eq. 4.3）和（Eq. 4.4）求解。 4.3 復合阻尼 在復合阻尼中，對應于每種材料的阻尼定義一個臨界阻尼比，這樣就得到了對應于整體結構的復合阻尼。
展開 Abaqus中阻尼的定義
例如，對于前10階振型的阻尼定義為4%的臨界模態阻尼，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，假設阻尼矩陣可表示為質量矩陣和剛度矩陣的線性組合，即
C=αM βK (1)
其中，α和β是用戶根據材料特性定義的常數。盡管假設阻尼正比于質量和剛度沒有嚴格的物理基礎，但是實際上我們對于阻尼分布的真實情況知之甚少，也就不能保證其它更為復雜的模型是正確的。通常，瑞利阻尼模型對于大阻尼系統，即阻尼值超過10%臨界阻尼時是不可靠的。
使用瑞利阻尼有許多方便，例如系統的特征頻率與對應的無阻尼系統特征值一致；相對于其它形式的阻尼，可以精確地定義系統每階模態的瑞利阻尼；各階模態的瑞利阻尼可轉換為直接模態阻尼，在ABAQUS/Standard中將瑞利阻尼轉換為直接模態阻尼進行動力學計算。
對于一個給定模態i，臨界阻尼值為ξi，而瑞利阻尼系數α和β的關系為：
其中ωi表示第i階模態的固有頻率。(2)式表明，瑞利阻尼的質量比例阻尼部分在系統響應的低頻段起主導作用，剛度比例阻尼部分在高頻段起主導作用。
ABAQUS在模態動力學分析步驟內定義瑞利阻尼。如圖2所示，激活瑞利阻尼選項(Reyleigh)，并輸入數據。如果需要定義多階模態的阻尼值，則可在菜單內點擊鼠標右鍵，通過insert row before或者insert row after來增加數據行。
對應的ABAQUS文件輸入為：
*MODAL DAMPING, RAYLEIGH
m1, m2, α，β
參數RAYLEIGH指定阻尼形式為瑞利阻尼，m1、m2的含義與直接模態阻尼定義相同。
展開 ABAQUS中阻尼的定義
例如，對于前10階振型的阻尼定義為4%的臨界模態阻尼，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，假設阻尼矩陣可表示為質量矩陣和剛度矩陣的線性組合，即
C=αM +βK (1)
其中，α和β是用戶根據材料特性定義的常數。盡管假設阻尼正比于質量和剛度沒有嚴格的物理基礎，但是實際上我們對于阻尼分布的真實情況知之甚少，也就不能保證其它更為復雜的模型是正確的。通常，瑞利阻尼模型對于大阻尼系統，即阻尼值超過10%臨界阻尼時是不可靠的。
使用瑞利阻尼有許多方便，例如系統的特征頻率與對應的無阻尼系統特征值一致；相對于其它形式的阻尼，可以精確地定義系統每階模態的瑞利阻尼；各階模態的瑞利阻尼可轉換為直接模態阻尼，在ABAQUS/Standard中將瑞利阻尼轉換為直接模態阻尼進行動力學計算。
對于一個給定模態i，臨界阻尼值為ξi，而瑞利阻尼系數α和β的關系為：
其中ωi表示第i階模態的固有頻率。(2)式表明，瑞利阻尼的質量比例阻尼部分在系統響應的低頻段起主導作用，剛度比例阻尼部分在高頻段起主導作用。
ABAQUS在模態動力學分析步驟內定義瑞利阻尼。如圖2所示，激活瑞利阻尼選項(Reyleigh)，并輸入數據。如果需要定義多階模態的阻尼值，則可在菜單內點擊鼠標右鍵，通過insert row before或者insert row after來增加數據行。
展開 ABAQUS阻尼詳解一二
In Abaqus/Standard the eigenmodes are calculated for the undamped system, yet most engineering problems involve some kind of damping, however small.
在 Abaqus/Standard 中，本征模式是針對無阻尼系統計算的，但大多數工程問題都涉及某種阻尼，無論阻尼有多小。
（繼續抄幫助）
向模型添加阻尼有兩個原因：限制數值振蕩或向系統添加物理阻尼。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變相關的阻尼。其目的是改進高速動態事件的建模。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體積粘度參數，但是很少需要這樣做。體積粘度壓力不包括在材料點應力中，因為它僅作為數值效應。因此，它不被視為材料本構響應的一部分。
關于體積粘度的詳細介紹大家可以查幫助，我這里給大家截個圖，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構問題和準靜態問題，以抑制低頻動態效應，從而以最少的增量達到靜態平衡。
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。對于許多應用，這種阻尼可能就足夠了。另一種選擇是使用瑞利阻尼。有兩個與瑞利阻尼相關的阻尼因子：αR 表示質量比例阻尼，βR 表示剛度比例阻尼。
展開 基于ISIGHT+ABAQUS的摩擦阻尼器參數設計方法
分享2018年10月份完成的基于ISIGHT+ABAQUS的優化案例結果-摩擦阻尼器參數設計，方法：ABAQUS計算減震結構地震響應，并輸出結果到ISIGHT，ISIGHT提取響應結果并根據優化算法改變輸入變量重新導入ABAQUS計算，迭代數次。流程圖及計算結果見圖。從六個阻尼器參數散點圖可以看出，優化過程呈現的趨勢明顯（既奇數層趨近較小值，偶數層趨近較大值）。
abaqus碟形彈簧阻尼器
請問有人會關于abaqus關于碟形彈簧阻尼器的模擬調試嗎？有償。
Abaqus 中一種考慮材料阻尼的隨機響應分析方法插件源代碼 ￥19.89
<p>根據文獻《abaqus中一種考慮材料阻尼的隨機響應分析方法》中提供的思路，自己編寫了一個根據掃頻結果計算Rmises應力的插件。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg" style="" width="599" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg?
展開 ABAQUS連接器在索網阻尼機構中的應用
索網阻尼機構在無人機、飛行器的攔截方面應用廣泛，本文介紹一種阻尼原理在ABAQUS中的仿真實現。如下圖所示，攔截索網兩端通過定滑輪固定在具有彈簧阻尼單元的機架上，通過彈簧和定滑輪的作用實現對沖擊過程的阻尼作用，值得一提的是，由于索網一端在實際中的相對位置與機架柔性輸出端相同，故在兩者之間補充一MPC鉸接約束（僅說明原理，不代表實際結構）。具體細節總結如下圖，感興趣的同學建模調試下吧。
進一步釋放滑輪的x方向約束：
小球在y方向上的位移
Abaqus|結構阻尼（structural damping）就是損耗因子（loss factor）
Introduction
簡 介
在Abaqus的材料定義中包含瑞利阻尼、復合阻尼與結構阻尼，其中結構阻尼（structural damping）如圖1所示。
圖 1
在幫助文檔中的定義為下式。其中，“s is the user-defined structural damping factor”，也就是在軟件界面中輸入的值。
圖 2
但是在很多文獻中，經常出現材料損耗因子(damping loss factor)來表征材料的阻尼特性。
例如[1]中介紹的
（1）
其中為材料損耗因子（damping loss factor）。關于在材料層面、構件層面與結構層面損耗因子如何表征耗能，可以查閱另外一篇文章《粘彈性材料/構件的能量消耗、損耗因子與阻尼比關系推導》。
本文主要說明在Abaqus材料本構定義中所需填寫的結構阻尼（structural damping）就是材料的損耗因子（loss factor）。
2. Derivation at the Member Level
構件層面的推導
既然在幫助文檔中，是用力（Force）來闡述，因此本文也先從構件層面來闡述構件的損耗因子與structural damping是個什么關系。
可以定義構件的復剛度
（2）
其
中，
為構件的損耗因子；
描述了構件的彈性行為，稱作storage modulus；
描述了材料的耗能，稱作loss modulus。
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