abaqus振動模態(tài)的案例
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 Opstruct基于模態(tài)分析的掃頻分析、隨機(jī)振動分析、動剛度分析（模態(tài)法、直接法） ￥100
利用Hypermesh中Opstruct模塊求解模態(tài)分析，并在模態(tài)分析的基礎(chǔ)之上，依次建立掃頻分析和隨機(jī)振動分析。動剛度分析（模態(tài)法、直接法）。
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ)
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ)
機(jī)械振動與模態(tài)分析資料
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ)，給大家分享
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ)[1].part1.rar
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ)[1].part2.rar
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ)[1].part3.rar
振動模態(tài)分析技術(shù)
振動模態(tài)分析技術(shù)
振動模態(tài)分析技術(shù).part1.rar
振動模態(tài)分析技術(shù).part2.rar
振動與模態(tài)分析的主要概念
一，振動的基本問題：
1. 已知激勵（動載荷）和結(jié)構(gòu)參數(shù)，求解構(gòu)的振動響應(yīng)（由輸入和系統(tǒng)的參數(shù)，求輸出）這稱為振動正問題：基于結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析理論，求結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)。
2. 已知激勵和振動響應(yīng)，求結(jié)構(gòu)參數(shù)。這個問題稱為振動問題的第一類反問題或系統(tǒng)辨識（系統(tǒng)識別）問題。
3. 已知結(jié)構(gòu)參數(shù)和振動響應(yīng)，求激勵。這個問題稱為振動問題的第二類反問題——（動態(tài)）載荷識別問題。
二，描述振動系統(tǒng)的模型：
物理參數(shù)模型：質(zhì)量、剛度、阻尼為特征參數(shù)的模型。
模態(tài)參數(shù)模型：一類以模態(tài)頻率、模態(tài)振型、衰減系數(shù)為特征參數(shù)；一類以模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼、模態(tài)矢量（留數(shù)）為特征參數(shù)。3非參數(shù)模型：頻率響應(yīng)函數(shù)（傳遞函數(shù)）、脈沖響應(yīng)函數(shù)都可以反映了振動結(jié)構(gòu)的特性，稱為非參數(shù)模型。
上述三種模型是等價的。從系統(tǒng)的物理參數(shù)模型（質(zhì)量、剛度、阻尼）可以得到模態(tài)參數(shù)模型（模態(tài)、頻率、衰減系數(shù)或模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼、模態(tài)矢量），進(jìn)而得到非參數(shù)模型（頻響函數(shù)或脈沖響應(yīng)函數(shù)）。以上是振動理論的基本內(nèi)容，也是系統(tǒng)識別的理論基礎(chǔ)
三， 振動結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)識別：
1物理參數(shù)識別：結(jié)構(gòu)的物理模型為基礎(chǔ)，物理參數(shù)為識別目標(biāo)。是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力學(xué)修改的基礎(chǔ)。
2模態(tài)參數(shù)識別: 以模態(tài)參數(shù)模型為基礎(chǔ)，模態(tài)參數(shù)作為識別目標(biāo)。優(yōu)點：模態(tài)參數(shù)從整體上反映結(jié)構(gòu)的固有振動特性，需識別的參數(shù)少，模態(tài)參數(shù)識別是系統(tǒng)識別的基本要求，也是物理參數(shù)識別的基礎(chǔ)。模態(tài)參數(shù)識別是模態(tài)分析的主要任務(wù)。
3非參數(shù)識別：根據(jù)結(jié)構(gòu)的振動所受激勵和響應(yīng)，確定結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)（或傳遞函數(shù)），或者系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)（頻響函數(shù)與脈沖響應(yīng)函數(shù)構(gòu)成傅里葉變換對）。
四，模態(tài)分析概念：
狹義定義：以結(jié)構(gòu)振動理論為基礎(chǔ)，以模態(tài)參數(shù)識別為目標(biāo)的分析方法，稱為模態(tài)分析。
展開 機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ)
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ).part1.rar
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ).part2.rar
機(jī)械振動與模態(tài)分析基礎(chǔ).part3.rar
機(jī)翼模型的振動模態(tài)分析
表1 機(jī)翼模態(tài)的各階頻率
(a) 一階振動模態(tài)
(b)二階振動模態(tài)
(c)三階振動模態(tài)
(d)四階振動模態(tài)
(e)五階振動模態(tài)
圖6
從圖中我們可以看出：
在一階 (14.257Hz) 和二階 (61.447Hz) 振動模態(tài)下，機(jī)翼主要發(fā)生彎曲變形，并且離翼根越遠(yuǎn)變形量越大；
在三階 (89.866Hz) 振動模態(tài)下，機(jī)翼發(fā)生了彎曲變形和輕微的扭轉(zhuǎn)變形，彎曲變形大，機(jī)翼的外形發(fā)生明顯改變；
在四階 (138.19Hz) 振動模態(tài)下，機(jī)翼主要發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，變形程度近似與機(jī)翼的厚度成反比，在截面A點處發(fā)生最大的變形，變形對機(jī)翼的外形影響輕微；
在5階 (256.76Hz) 振動模態(tài)下，機(jī)翼發(fā)生了嚴(yán)重變形，機(jī)翼變形復(fù)雜，彎曲為主，含有多種變形；中間弦線兩側(cè)發(fā)生方向相反的彎曲變形，外形變形嚴(yán)重。
機(jī)翼的彎曲主要施加到機(jī)翼的梁和長桁上，而扭轉(zhuǎn)變形主要施加到機(jī)翼的翼肋和蒙皮上，對一階和二階振動，機(jī)翼可以加強(qiáng)梁和長桁的強(qiáng)度，避免發(fā)生過大的彎曲變形；對于四階的振動，機(jī)翼需加強(qiáng)翼肋或采用整體壁板，避免因扭轉(zhuǎn)變形導(dǎo)致機(jī)翼外形的改變；三階和五階振動下機(jī)翼變形嚴(yán)重，種類復(fù)雜。如飛行中氣動彈性頻率與之接近則需要改進(jìn)飛機(jī)機(jī)翼的設(shè)計，避開發(fā)生此種變形的振動區(qū)域。
結(jié) 論
不同的振動頻率下，機(jī)翼的模態(tài)不同，變形的種類不同，變形大小不同。實際設(shè)計翼型時，需要考慮飛行環(huán)境中氣動彈性的頻率，避免機(jī)翼發(fā)生過大的變形影響飛行安全。
展開 驅(qū)動電機(jī)零階模態(tài)及振動噪聲淺析
0階模態(tài)與8階模態(tài)頻率分別約為6.8kHz與10.2kHz，其振動噪聲頻譜圖如下圖所示。齒輪嚙合產(chǎn)生的噪聲階次，在此不再重述。電機(jī)控制器開關(guān)頻率與電機(jī)工作電流作用產(chǎn)生的電磁力波與上面分析相同，只不過，此處采用變開關(guān)頻率，分別采用了5k與10k的開關(guān)頻率。a、b兩處由0階模態(tài)共振引起，據(jù)分析，a 處可能激勵起端蓋的0階模態(tài)，b處有兩種可能的解釋，其一，可能由激勵與軸向0階模態(tài)作用引起，其二，是殼體（冷卻水套）產(chǎn)生了額外的0階相關(guān)的模態(tài)頻率。c、d兩處由0階扭轉(zhuǎn)共振引起。由此可以得出0階模態(tài)在驅(qū)動電機(jī)振動噪聲起著關(guān)鍵的作用。
四、結(jié)束語
從上述案例分析可知，在當(dāng)今電動汽車永磁驅(qū)動電機(jī)中，呼吸模態(tài)很容易引起振動噪聲問題，需要工程師提起足夠的重視。
展開 葉輪機(jī)振動模態(tài)分析理論及數(shù)值方法
葉輪機(jī)振動模態(tài)分析理論及數(shù)值方法
葉輪機(jī)振動模態(tài)分析理論及數(shù)值方法.part1.rar
葉輪機(jī)振動模態(tài)分析理論及數(shù)值方法.part2.rar
葉輪機(jī)振動模態(tài)分析理論及數(shù)值方法.part3.rar
葉輪機(jī)振動模態(tài)分析理論及數(shù)值方法.part4.rar
振動基礎(chǔ)知識：實驗模態(tài)分析的基本流程
3
模態(tài)參數(shù)估計
這一步是利用測量得到的頻響函數(shù)或時間歷程來估計模態(tài)參數(shù)，包括：固有頻率，模態(tài)振型，模態(tài)阻尼，模態(tài)剛度和模態(tài)質(zhì)量等。
模態(tài)分析的實質(zhì)是曲線擬合的過程，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)（頻率響應(yīng)函數(shù)，F(xiàn)RF），通過曲線擬合獲得模態(tài)參數(shù)。獲得各階模態(tài)參數(shù)之后，又可以根據(jù)這些參數(shù)綜合出各個測點的FRF。而曲線擬合又分為單自由度擬合和多自由度擬合，局部擬合和整體擬合。
4
結(jié)果驗證
最后一步是對上一步模態(tài)參數(shù)估計所得結(jié)果的正確性進(jìn)行檢驗，它是對模態(tài)試驗成果評定以及進(jìn)一步對被測系統(tǒng)進(jìn)行動力學(xué)分析的必要過程。模態(tài)模型驗證一般可以按照三種級別進(jìn)行：
第一級別相當(dāng)直觀，不涉及任何數(shù)學(xué)工具，對模態(tài)振型進(jìn)行視覺檢查，或把實測到的頻響函數(shù)與從模態(tài)參數(shù)識別過程中計算得到的頻響函數(shù)進(jìn)行比較。
第二級別的驗證是利用某些數(shù)據(jù)工具檢驗估計出來的模型質(zhì)量。如模態(tài)規(guī)定準(zhǔn)則，模態(tài)參預(yù)、互異性、模態(tài)超復(fù)雜性，模態(tài)相位共線性，平均相位偏移，模態(tài)置信因子等這些工具。
第三級別驗證時一種隱含式驗證：當(dāng)模型用于靈敏度分析，結(jié)構(gòu)變化效果預(yù)測，有限元模型修正等進(jìn)一步分析時，這些分析的成功很大程度上決定于模態(tài)模型估計的正確性。
展開 
機(jī)翼振動模態(tài)試驗與顫振分析
以一個大展弦比機(jī)翼的標(biāo)準(zhǔn)模型作為研究對象，對于機(jī)翼根部固支情況的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)測量并與有限元模型的固有振動模態(tài)數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行對比，利用試驗所得模態(tài)參數(shù)，對結(jié)構(gòu)有限元模型作出相應(yīng)調(diào)整。利用調(diào)整后的模型進(jìn)行氣動彈性顫振分析
機(jī)翼振動模態(tài)試驗與顫振分析.pdf
基于ANSYS的管道振動模態(tài)分析
在生產(chǎn)實踐中，管道的強(qiáng)烈振動會使管路附件尤其是管道的連接部位、管道與附件的連接部位和管道與支架的連接部位等處發(fā)生磨損松動，在振動所產(chǎn)生的交變應(yīng)力作用下導(dǎo)致疲勞破壞，從而發(fā)生管線斷裂、介質(zhì)外泄，甚至引起嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，給生產(chǎn)和環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此，對出現(xiàn)強(qiáng)烈振動的管道，分析其產(chǎn)生原因并給出相應(yīng)的減振措施，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
本文以注水系統(tǒng)配注管線的劇烈振動為例，利用大型結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS對管道進(jìn)行建模并作出相應(yīng)的模態(tài)分析。在得出低階情況下結(jié)構(gòu)固有頻率和相應(yīng)振型后與振動主頻率比較，從而判斷出在低階情況下結(jié)構(gòu)固有頻率與振動主頻率處于共振區(qū)，因而引起強(qiáng)烈振動。為避免結(jié)構(gòu)固有頻率和振動主頻率的共振，有效地減輕管道的振動，采取在合適的位置施加位移約束的方法進(jìn)行消振，并給出了驗證。
一、管系簡介
該管線為注水系統(tǒng)配注管線，管線的局部布局如圖1所示，在ANSYS系統(tǒng)中為了計算方便將管線進(jìn)行了簡化（如圖2），管線的彈性模量為206GPa，泊松比0.3。
展開 機(jī)械振動與模態(tài)數(shù)及大放送
振動結(jié)構(gòu)模態(tài)分析：理論、實驗與應(yīng)用 曹樹謙振動實驗技術(shù)及其設(shè)備的現(xiàn)狀
機(jī)械振動基礎(chǔ)：胡海巖
振動結(jié)構(gòu)模態(tài)分析：理論、實驗與應(yīng)用+曹樹謙.pdf
振動試驗技術(shù)及其設(shè)備的現(xiàn)狀.pdf
機(jī)械振動基礎(chǔ)-胡海巖.pdf
你知道這些振動與模態(tài)分析的主要概念嗎？
來源：本文為安世亞太原創(chuàng)作品，上海安世亞太授權(quán)轉(zhuǎn)載
振動的基本問題
已知激勵（動載荷）和結(jié)構(gòu)參數(shù)，求解結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)。（由輸入和系統(tǒng)的參數(shù)，求輸出）這稱為振動正問題。基于結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析理論，求結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)。
已知激勵和振動響應(yīng)，求結(jié)構(gòu)參數(shù)。這個問題稱為振動問題的第一類反問題或系統(tǒng)辨識（系統(tǒng)識別）問題。
已知結(jié)構(gòu)參數(shù)和振動響應(yīng)，求激勵。這個問題稱為振動問題的第二類反問題——（動態(tài)）載荷識別問題。
描述振動系統(tǒng)的模型
物理參數(shù)模型：質(zhì)量、剛度、阻尼為特征參數(shù)的模型。
模態(tài)參數(shù)模型：一類以模態(tài)頻率、模態(tài)振型、衰減系數(shù)為特征參數(shù)，一類以模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼、模態(tài)矢量（留數(shù)）為特征參數(shù)。
非參數(shù)模型：頻率響應(yīng)函數(shù)（傳遞函數(shù)）、脈沖響應(yīng)函數(shù)都可以反映了振動結(jié)構(gòu)的特性，稱為非參數(shù)模型。
上述三種模型是等價的。從系統(tǒng)的物理參數(shù)模型（質(zhì)量、剛度、阻尼）可以得到模態(tài)參數(shù)模型（模態(tài)、頻率、衰減系數(shù)或模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼、模態(tài)矢量），進(jìn)而得到非參數(shù)模型（頻響函數(shù)或脈沖響應(yīng)函數(shù)）。以上是振動理論的基本內(nèi)容，也是系統(tǒng)識別的理論基礎(chǔ)。
振動結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)識別
物理參數(shù)識別：結(jié)構(gòu)的物理模型為基礎(chǔ)，物理參數(shù)為識別目標(biāo)。是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力學(xué)修改的基礎(chǔ)。
模態(tài)參數(shù)識別：以模態(tài)參數(shù)模型為基礎(chǔ)，模態(tài)參數(shù)作為識別目標(biāo)。優(yōu)點：模態(tài)參數(shù)從整體上反映結(jié)構(gòu)的固有振動特性，需識別的參數(shù)少，模態(tài)參數(shù)識別是系統(tǒng)識別的基本要求，是物理參數(shù)識別的基礎(chǔ)，也是模態(tài)分析的主要任務(wù)。
非參數(shù)識別：根據(jù)結(jié)構(gòu)的振動所受激勵和響應(yīng)，確定結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)（或傳遞函數(shù)），或者系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)（頻響函數(shù)與脈沖響應(yīng)函數(shù)構(gòu)成傅里葉變換對）。
展開 