abaqus計算頻響
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus計算頻響的實例教程
表 1.Loadcollectors載荷集
序號
含義
載荷集名稱
Card image
load types
1
邊界約束
SPCS
none
SPC
2
載荷約束
unit load
none
DAREA
3
激勵頻率范圍
tabled1
TABLED1
/
4
動載荷
rlaod2
RLOAD2
/
5
響應頻率范圍
freq1
FREQi
/
1.頻響函數分析目錄.png
01
—
Klippel Scanner計算頻響曲線
一款常見單元的Klippel Scanner計算得到的頻響曲線，AAL和Total SPL。
其Total SPL1k以后的谷位非常深，根本不像實際的產品。
另外以兩款環狀膜片壓縮高音為例進行說明。
下面是測試方法圖示：
兩款不同壓縮高音，Klippel Scanner計算的頻響曲線如下：
其中藍色是Total SPL頻響，紅色是Scanner計算AAL頻響。
02
—
頻響曲線差異分析
和產品實測的頻響曲線對比來看，計算和實測頻響曲線存在一定差異。
首先，從測試方法來說
半透明材料的反射率是一個問題。
高頻段計算需要更密集的取點。
另外更重要的，從原理來考慮：
激光測試的膜片位移只是音圈運動方向的位移。垂直音圈方向的位移并不能被測量。因而其高頻段的實際結構振動與Scanner測試是存在一定差異的。
另外，從Scanner計算頻響的方式來說，是采用對每一點的聲壓貢獻進行瑞利積分得到的。這種積分方式，相對于考慮聲傳播過程的方式(比如利用有限元方法求解)，會存在一定差異，尤其是在高頻段，因為沒有考慮聲波傳遞過程。當膜片較深時，差異會更大。所以深錐低音揚聲器的高頻計算和實測差異會比較大。
通過模擬Scanner使用的積分方法和聲學波動有限元兩種計算方式，可以復現以上現象。
03
—
結論
每一種測量/仿真方法都有其局限性。不必過于迷信某一種。要清楚其局限到底在哪，背后的原理是什么。
展開 基于Abaqus軟件，做了一個較復雜結構的頻響分析，把完整步驟進行了敘述，供大家參考！
Abaqus頻響分析完整過程.part1.rar
Abaqus頻響分析完整過程.part2.rar
另外，關于頻響分析，有人總結了一下就是：結構在某頻率的載荷的往復作用下結構的振動情況，主要是在頻域下進行考察的，這樣可以看出結構對不同頻率的敏感程度和不同頻率段下結構的薄弱部位，用來指導結構減振設計等。具體內容較多，找了個較好的講解文件，見附錄，大家參考。
頻率響應分析法.rar
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頻率響應分析法.part3.rar
Abaqus頻響分析完整過程.part1.rar
Abaqus頻響分析完整過程.part2.rar
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在ABAQUS中，響應譜分析是分為兩步完成的，第一步需要設置一個頻率提取分析步，提取結構的前幾階固有頻率；在第二個分析步中設置響應譜分析。
值得注意的是，譜分析的激勵是在step中加載的，不需要在load中進行設置。
下載地址：Abaqus頻響分析完整過程
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反應在特定的激勵作用下的單自由度系統的最大響應（最大振幅、速度、加速度或者其它的量）隨自然頻率（或者自然周期）變化的曲線，稱為響應譜 (response spectrum)。因為所繪的是最大響應對固有頻率的關系曲線，所以響應譜提供了所有可能的單自由度系統的最大響應。
一旦得到了對應于某一特定激勵的響應譜，只需要知道系統的固有頻率就可以求出它的最大響應。
無阻尼單自由度系統的運動微分方程為
1 建立載荷集Loadcollectors
載荷集建立完畢后，如下表 1.Loadcollector載荷集所示，其中23屬于4的子集。
表 1.Loadcollectors載荷集
序號
含義
載荷集名稱
Card image
load types
1
邊界約束
01
—
Klippel Scanner計算頻響曲線
一款常見單元的Klippel Scanner計算得到的頻響曲線，AAL和Total SPL。
其Total SPL1k以后的谷位非常深，根本不像實際的產品。
另外以兩款環狀膜片壓縮高音為例進行說明。
下面是測試方法圖示：
兩款不同壓縮高音，Klippel Scanner
1、創建分析步，規定激振頻帶范圍及頻率步的大小；
2、編輯分析步一步中，表達的內容是掃頻范圍時0到1600Hz，頻率步為4Hz，總共有401個激勵頻率；
3、到此為止，分析步里面的設置完畢，該去載荷那一步里面去設置了；
4、加集中力，CF1是x方向的載荷，CF2是Y方向的載荷，我要加Z方向的載荷就要在CF3里面設置，實部代表cos(wt)，虛部代表sin(wt)，這里在實部填1就代表我施加的載荷為
基于Abaqus軟件，做了一個較復雜結構的頻響分析，把完整步驟進行了敘述，供大家參考！
Abaqus頻響分析完整過程.part1.rar
Abaqus頻響分析完整過程.part2.rar
另外，關于頻響分析，有人總結了一下就是：結構在某頻率的載荷的往復作用下結構的振動情況，主要是在頻域下進行考察的，這樣可以看出結構對不同頻率的敏感程度和不同頻率段下結構的薄弱部位，用來指導結構減振設計等。具體內容較多
基于Abaqus軟件，做了一個較復雜結構的頻響分析，把完整步驟進行了敘述，供大家參考！
頻率響應分析法.part3.rar
Abaqus頻響分析完整過程.part1.rar
Abaqus頻響分析完整過程.part2.rar
頻率響應分析法.part1.rar
頻率響應分析法.part2.rar
