abaqus 模態(tài)參與的案例
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第二站：北京 9月1-2日
特別提醒：
為保證培訓(xùn)效果，學(xué)員參加培訓(xùn)前應(yīng)熟悉Abaqus軟件界面和基本操作。
Abaqus是全球優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)非線性有限元軟件。油氣行業(yè)多個知名公司都將Abaqus作為核心求解器，其在埃克森美孚已有逾40年的應(yīng)用歷史。油氣開發(fā)過程中，地層的應(yīng)力狀態(tài)和井壁穩(wěn)定性、井軌跡優(yōu)化、水力壓裂裂縫的擴(kuò)展、套管損毀等密切相關(guān)。因此構(gòu)建相關(guān)數(shù)值模型，可以對開發(fā)環(huán)節(jié)起到重要的指導(dǎo)作用，降低風(fēng)險，提高經(jīng)濟(jì)效益。
Abaqus——油氣行業(yè)的“制勝秘籍”
巖石力學(xué)貫穿了整個石油工業(yè)勘探與開發(fā)的全過程。Abaqus軟件在巖石力學(xué)模擬方面，提供了其它通用和專業(yè)軟件都無法比擬的諸多優(yōu)勢：
01
豐富的巖石（土）本構(gòu)模型
Abaqus具有非常豐富的巖石（土）材料本構(gòu)模型，包括線彈性模型、多孔彈性模型，以及多個塑性本構(gòu)模型：
另外，Abaqus提供了開放、靈活的二次開發(fā)平臺，通過用戶子程序可以編寫所需的材料本構(gòu)模型。
展開 【ABAQUS模態(tài)動力學(xué)】Composite&abaqus 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析&輸出單元剛度矩陣
參考
連接器振動脫落_abaqus重啟動分析_顯式隱式切換_插拔力預(yù)應(yīng)力模態(tài)_TeeSim天深科技
Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載- 技術(shù)鄰
Natural frequency extraction - SIMULIA 用戶幫助 2020 User guide
《結(jié)構(gòu)動力學(xué)》
振動理論及工程應(yīng)用_天津大學(xué)_中國大學(xué)MOOC(慕課)
Eigenvalue extraction - SIMULIA 用戶幫助 2020 Theory
1. 什么是模態(tài)分析？
模態(tài)分析是指求解多自由度系統(tǒng)的模態(tài)振型及振動頻率的過程。模態(tài)分析可簡單地分為自由模態(tài)分析和約束模態(tài)分析。
自由模態(tài)分析：不加任何約束，進(jìn)行求解（會出現(xiàn)前六階0模態(tài)）
約束模態(tài)分析：施加完整的約束，模型不會出現(xiàn)剛體模態(tài) 還可以分類為：
預(yù)應(yīng)力模態(tài)（典型例子：吉他琴弦）
干模態(tài)分析(空氣中)
濕模態(tài)分析（流體耦合作用不可忽略）
2. 單自由度系統(tǒng)振幅和固有頻率的求解
模態(tài)分析的本質(zhì)上是求解一定條件下的結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程。
展開 案例13 基于模態(tài)的振動響應(yīng)（Abaqus計算模態(tài)）
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(yīng)，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(yīng)以及聲學(xué)響應(yīng)，然后就詢問如何導(dǎo)入Abaqus的模態(tài)分析結(jié)果，因此，做了一個導(dǎo)入Abaqus的模態(tài)結(jié)果，然后進(jìn)行振動響應(yīng)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(xué)視頻教程 第二課 基于模態(tài)的振動響應(yīng)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(xué)習(xí)LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
本例視頻及Abaqus模態(tài)計算結(jié)果文件下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=4100661600&uk=1728334102
LMS Virtual.Lab Acoustics 交流群 238339600
展開 Hypermesh與ABAQUS聯(lián)合的模態(tài)分析 附HyperMesh模態(tài)分析步驟下載
圖6 約束施加
7、載荷條件
模態(tài)為系統(tǒng)固有振動屬性，無法在對應(yīng)分析步中設(shè)定載荷，如需考結(jié)構(gòu)在某載荷作用下的振動屬性，可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
最后單擊Load Steps下的Step1，將Output Blocks與Load Collectors與其對應(yīng)，如圖8所示。
圖8 分析步設(shè)定修改
通過File->Export->Solver Deck進(jìn)行模型導(dǎo)出。
ABAQUS部分
1、文件導(dǎo)入
進(jìn)入ABAQUS中，通過File->import->Model進(jìn)行inp文件導(dǎo)入。
2、檢查設(shè)定
通過各個模塊檢查設(shè)定，無誤，并創(chuàng)建作業(yè)提交求解。
3、后處理
得到的一階及二階模態(tài)振型如下。
圖9 一階模態(tài)振型
圖10 二階模態(tài)振型
下載地址：HyperMesh模態(tài)分析步驟
展開 
考慮壩體-庫水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
ANSYS壩體-庫水有限元模型
ABAQUS壩體-庫水幾何模型及約束條件
（1）首先對比分析，ANSYS與ABAQUS混凝土重力壩空庫模態(tài)分析結(jié)果
（2）壩體-庫水流固耦合模型，模態(tài)分析結(jié)果對比
ANSYS與ABAQUS計算前12階模態(tài)對比分析結(jié)果
階數(shù)
ABA滿庫自振頻率/Hz
ANS滿庫自振頻率/Hz
ANSYS-ABAQUS誤差百分比
1
5.5487
5.5717
0.004145115
2
6.7567
6.7702
0.001998017
3
9.5858
9.6043
0.001929938
4
13.922
14.013
0.006536417
5
16.358
16.42
0.003790194
6
17.76
17.786
0.001463964
7
19.648
19.741
0.004733306
8
展開 Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
abaqus在求解模態(tài)時對接觸區(qū)域的處理并不是直接作tie連接處理，而是會在兩個接觸面之間引入接觸剛度，而tie連接對兩個接觸面是綁定關(guān)系，即引入無窮大的剛度，所以用接觸設(shè)定進(jìn)行模態(tài)求解時模態(tài)頻率會偏小，更符合實際。
2. 下圖紅色部分是預(yù)緊力狀態(tài)下的接觸區(qū)域，而不加載預(yù)緊力時接觸區(qū)域更大，所以兩種狀態(tài)下模態(tài)頻率差異較大。
3. 不同大小的預(yù)緊力狀態(tài)下由于接觸區(qū)域基本保持不變，所以對模態(tài)頻率影響不大。
4. 在tie的建模方式下，不管是否加載預(yù)緊力，接觸面積不會發(fā)生改變，所以對模態(tài)頻率影響不大。
總結(jié)
1. 用abaqus求解模態(tài)時對接觸區(qū)域的處理可以直接定義接觸求解，相比tie來求解結(jié)果更合理。
2. 預(yù)緊力狀態(tài)下會改變接觸狀態(tài)，從而對模態(tài)頻率產(chǎn)生影響。
3. 對于實際情況，如果接觸面積在振動過程中變化很小，基本保證靜力分析時的接觸面大小，不是大面積的開合，這種帶接觸的預(yù)應(yīng)力模態(tài)結(jié)果還是比較準(zhǔn)確的。
下載地址：Abaqus 分析用戶手冊材料卷
展開 abaqus模態(tài)分析-使用hypermesh
公式中包含質(zhì)量矩陣，如下：
2.分析步
frequency
勾選 perturbation
求解算法選擇 lanczos
定義輸出模態(tài)階數(shù)
輸出：
默認(rèn)即可
3.邊界條件
無、
二，查看結(jié)果
模態(tài)分析通常用來獲得線性結(jié)構(gòu)的一些振動特征：
固有頻率
模態(tài)振型
振型的參與系數(shù)
有效質(zhì)量
模態(tài)分析是所有結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析的基礎(chǔ)，使結(jié)構(gòu)避免發(fā)生共振。
dat文件查看固有頻率：
自由模態(tài)計算得到的前6階結(jié)果都是0，因為結(jié)構(gòu)全部釋放邊界其在這幾個自由度上面屬于整體的剛性運動，所以結(jié)果與實驗對標(biāo)需要拋去前6階為0的模態(tài)，從第7階開始。
展開 ABAQUS軸承模態(tài)分析
ABAQUS軸承模態(tài)分析
Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析
Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析
預(yù)應(yīng)力模態(tài)
模態(tài)分析是一個線性攝動分析，只能進(jìn)行線性求解。在動力學(xué)方程中，其載荷矩陣和阻尼矩陣為0，特征值的提取只取決于剛度矩陣和質(zhì)量矩陣。而結(jié)構(gòu)在外載荷的作用下剛度矩陣會發(fā)生變化，也就間接影響了結(jié)構(gòu)的固有頻率。而預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下，我們不清楚剛度矩陣的變化對模態(tài)頻率的影響時，便需要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)求解
分析流程如下：第一步先進(jìn)行非線性靜力學(xué)求解——第二步進(jìn)行模態(tài)提取
需要注意的是第一步求解時必須打開幾何非線性，即NLGEOM = YES 否則第一步求解完成后剛度矩陣不會改變，模態(tài)頻率也就不會發(fā)生變化。第二步模態(tài)求解無需設(shè)置PERTURBATION（線性攝動）或幾何非線性，軟件默認(rèn)在開啟幾何非線性的后續(xù)分析步中繼續(xù)保持。
另外，第一步非線性靜力求解的材料非線性，接觸等都會對結(jié)構(gòu)的剛度矩陣產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變模態(tài)頻率。材料如果進(jìn)入塑性，相應(yīng)的切向模量會降低，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態(tài)的改變也會對剛度矩陣產(chǎn)生影響。Abaqus在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析時對接觸的處理如下：第一步進(jìn)行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結(jié)果的接觸區(qū)域作為第二步模態(tài)分析的作用區(qū)域，而第一步分析結(jié)果的接觸面分開區(qū)域不予考慮。需要注意的是，在進(jìn)行第二步模態(tài)分析時，接觸區(qū)域并不是簡單的直接轉(zhuǎn)變?yōu)門ie處理，而是通過附加接觸剛度來進(jìn)行求解。
Abaqus重啟動設(shè)置
重啟動分析方式是一種很便捷的模式。比如，我們需要算在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的模態(tài)，振動，沖擊等等一系列工況，而如果不進(jìn)行重啟動分析，則每個分析工況下都需要重新計算預(yù)應(yīng)力工況，對于大模型，嚴(yán)重影響計算效率；而進(jìn)行重啟動設(shè)置后，預(yù)應(yīng)力工況只需計算一次。
展開 abaqus模態(tài)分析教程
視頻下方附帶工程文件inp，大家可以自行下載學(xué)習(xí)參考
Job-1.inp
?
《基于 ABAQUS 的桁架機(jī)器人模態(tài)分析》
摘 要：為了確保桁架機(jī)器人在設(shè)計階段滿足模態(tài)性能要求，在設(shè)計前期需要對桁架機(jī)器人進(jìn)行模態(tài)分析研究。本文首先根據(jù)物流工廠中的實際需求，確定桁架機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)，并建立三維模型；然后基于 ABAQUS 有限元仿真平臺提取桁架機(jī)器人的前十階固有頻率以及振型；最后通過模態(tài)試驗方法對桁架機(jī)器人的實體縮小模型進(jìn)行分析。結(jié)果表明：模態(tài)試驗結(jié)果中存在四種振型與 ABAQUS 分析結(jié)果中的四種振型吻合程度較高，驗證了仿真實驗的可靠性。所做分析為避免發(fā)生共振及后續(xù)改進(jìn)等研究提供理論支持。
關(guān)鍵詞：桁架機(jī)器人；ABAQUS；模態(tài)仿真；模態(tài)試驗
0 引言
隨著“中國制造 2025”的不斷推廣，鼓勵制 造企業(yè)進(jìn)行物流智能化轉(zhuǎn)型，推動物流、智能倉儲 等物流新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用。在這個過程中，智 能物流工廠必須堅持以智能產(chǎn)品為主體，智能生產(chǎn) 為主線[1]。工業(yè)機(jī)器人是整個生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán) 節(jié)，能有效降低人工成本，提高生產(chǎn)效率。桁架機(jī) 器人也叫直角坐標(biāo)機(jī)器人，是工業(yè)機(jī)器人的一種。由于桁架機(jī)器人有著可承受重質(zhì)量運輸、剛度大、 強(qiáng)度高、安全系數(shù)高等特點，使得它在物流工廠應(yīng) 用中的優(yōu)勢更加明顯。當(dāng)前，桁架機(jī)器人在智能制 造中有著舉足輕重的地位，它不僅大大降低了企業(yè) 總成本中的勞動力投入成本，而且顯著提高了制造 業(yè)中的生產(chǎn)效率。桁架機(jī)器人主要以直線運動為 主，由 X，Y 及 Z 方向分別提供 3 個獨立的自由度， 完成工作空間點的定位工作。桁架機(jī)器人作為智能 物流工廠輸送線中的重要組成部分，對整個系統(tǒng)起 著至關(guān)重要的作用，必須保證桁架機(jī)器人正常工作 情況下的運動精度及可靠性。因此，對桁架機(jī)器人 進(jìn)行模態(tài)分析的研究具有重要的意義。
國內(nèi)外學(xué)者對結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析進(jìn)行了大量研 究。
展開 
ABAQUS的直齒圓柱齒輪模態(tài)有限元分析 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
本文運用SolidWorks 三維建模軟件建立齒輪建模，并運用ABAQUS和振動分析理論對模型進(jìn)行模態(tài)分析，用Lanczos算法提取固有頻率，得到齒輪的模態(tài)和振型，為優(yōu)化齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供支持。
本文以ABAQUS有限元分析軟件為平臺, 對齒輪進(jìn)行模態(tài)分析, 提取了前6階固有頻率與振型, 通過不同材料和腹板倒角的齒輪選擇，對固有頻率與振型變化趨勢的分析, 為齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化及提供了設(shè)計依據(jù), 同時為進(jìn)一步的動力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。
模態(tài)分析的基本理論
1
1.基本理論
模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動特性, 指結(jié)構(gòu)在各頻率下的動態(tài)響應(yīng), 一個系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)是其若干階模態(tài)振型的綜合。
展開 基于hypemesh的abaqus模態(tài)分析
這里簡單介紹一下采用hypemesh軟件進(jìn)行abaqus模態(tài)分析的基本流程。
網(wǎng)格劃分
這里是已經(jīng)建立好的網(wǎng)格，在左端圓孔處設(shè)置固定約束。
2.材料及屬性設(shè)置
2.1 新建材料，這里選用AL6061，對材料的密度，彈性模量進(jìn)行設(shè)置如下：
2.2 建立屬性，類型選擇SHELL-SECTION，賦予材料屬性和厚度，并將建立好的屬性賦予給單元compent。
3.邊界條件添加
3.1 新建 load collecter。
3.2 邊界條件添加
4.載荷步設(shè)置
4.1 新建載荷步，分析類型選擇Frequ，最大分析頻率選擇200。
4.2 輸出設(shè)置
新建output，輸出節(jié)點變形和單元應(yīng)力，如圖所示。
5.輸出inp文件，提交計算。
5.1 輸出inp文件
5.2 提交計算
打開abaqus commod，輸入 abaqus job=sample-20190901，提交計算。
6.后處理。
用hypeview打開.odb文件進(jìn)行結(jié)果查看。
展開 如何學(xué)習(xí)abaqus的模態(tài)分析
如題
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。
