abaqus水箱模態(tài)的案例
盛水水箱的模態(tài)分析
非原創(chuàng)
這是一個(gè)流固耦合模態(tài)分析的典型事例，采用ANSYS/MECHANICAL可以完成。處理過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
1、單元的選擇；
2、流體材料模式；
3、流固耦合關(guān)系的定義；
4、模態(tài)提取方法。
水箱采用SHELL63單元，水箱中的水采用FLUID30單元，以下即為整個(gè)流固耦合模態(tài)計(jì)算的命令流文件：
length=1
width=0.6
height=0.8
/prep7
et,1,63
et,2,30 !選用FLUID30單元，用于流固耦合問(wèn)題
r,1,0.01
mp,ex,1,2e11
mp,nuxy,1,0.3
mp,dens,1,7800
mp,dens,2,1000 !定義Acoustics材料來(lái)描述流體材料-水
mp,sonc,2,1400
mp,mu,2,
!
block,,length,,width,,height
esize,0.1
mshkey,1
!
type,1
mat,1
real,1
asel,u,loc,y,width
amesh,all
alls
!
type,2
mat,2
vmesh,all
fini
/solu antype,2
modopt,unsym,10 !非對(duì)稱模態(tài)提取方法處理流固耦合問(wèn)題
eqslv,front
mxpand,10,,,1
nsel,s,loc,x,
nsel,a,loc,x,length
nsel,r,loc,y
d,all,,,,,,ux,uy,uz
nsel,s,loc,y,width
d,all,pres,0
alls
asel,u,loc,y,width
sfa,all,,fsi !
展開(kāi) 聲學(xué)仿真專題2 | 矩形水箱液面晃蕩模態(tài)分析
本文使用聲學(xué)模塊求解水箱內(nèi)液面的晃蕩頻率。
1 建模
水箱內(nèi)有水，模型如下圖所示：
2
材料參數(shù)
水的密度和聲速如下圖所示：
3 網(wǎng)格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設(shè)置
液面晃蕩頻率分析的設(shè)置如下：
5 分析結(jié)果
液面延著長(zhǎng)邊晃蕩頻率結(jié)果如下：
6 對(duì)比理論解
根據(jù)前人的研究，液面晃蕩頻率計(jì)算公式如下：
根據(jù)水箱的幾何特征，公式計(jì)算結(jié)果如下：
驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確：
副水箱支架模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
針對(duì)某車型發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過(guò)程中副水箱抖動(dòng)問(wèn)題，運(yùn)用HyperWorks軟件分析副水箱支架模態(tài)，以一階頻率大于30Hz為目標(biāo)，對(duì)副水箱支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，改進(jìn)后頻率提高了21.2Hz，超過(guò)目標(biāo)值，支架減重0.141kg，振動(dòng)問(wèn)題有明顯改善。
胡小文_副水箱支架模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf
聲學(xué)仿真專題 | 圓柱水箱液面晃蕩模態(tài)分析
南京安世亞太公司
本文使用聲學(xué)模塊求解圓柱水箱內(nèi)液面的晃蕩頻率，水箱安置在鋼結(jié)構(gòu)框架上，固定鋼結(jié)構(gòu)的底部。
1 建模
模型如下圖所示：
2 材料參數(shù)
水的密度和聲速如下圖所示：
3網(wǎng)格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設(shè)置
液面晃蕩頻率分析的設(shè)置如下：
5 分析結(jié)果
液面延著長(zhǎng)邊晃蕩頻率結(jié)果如下：
abaqus水箱晃動(dòng)
abaqus水箱晃動(dòng)
剎車水箱晃動(dòng)，abaqus仿真，效果不錯(cuò)
剎車水箱晃動(dòng)，abaqus仿真，效果不錯(cuò)
【ABAQUS模態(tài)動(dòng)力學(xué)】Composite&abaqus 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析&輸出單元?jiǎng)偠染仃?/span>
參考
連接器振動(dòng)脫落_abaqus重啟動(dòng)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(cè)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(dòng)力學(xué)》
振動(dòng)理論及工程應(yīng)用_天津大學(xué)_中國(guó)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(dòng)頻率的過(guò)程。模態(tài)分析可簡(jiǎn)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(huì)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(huì)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(dòng)力學(xué)方程。
展開(kāi) 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(dòng)屬性，無(wú)法在對(duì)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(dòng)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(duì)應(yīng)，如圖8所示。
圖8 分析步設(shè)定修改
通過(guò)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(guò)File->import->Model進(jìn)行inp文件導(dǎo)入。
2、檢查設(shè)定
通過(guò)各個(gè)模塊檢查設(shè)定，無(wú)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(kāi) 案例13 基于模態(tài)的振動(dòng)響應(yīng)（Abaqus計(jì)算模態(tài)）
之前在superxjw版主的第二課中介紹了如何利用VL計(jì)算基于模態(tài)的振動(dòng)響應(yīng)，但是有網(wǎng)友是采用Abaqus計(jì)算模態(tài)，然后用VL來(lái)計(jì)算后續(xù)的振動(dòng)響應(yīng)以及聲學(xué)響應(yīng)，然后就詢問(wèn)如何導(dǎo)入Abaqus的模態(tài)分析結(jié)果，因此，做了一個(gè)導(dǎo)入Abaqus的模態(tài)結(jié)果，然后進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)計(jì)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(dòng)響應(yīng)計(jì)算
對(duì)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(wèn)題了。
感謝阿偉在本人學(xué)習(xí)LMS Virtual.Lab過(guò)程中的幫助！
本例視頻及Abaqus模態(tài)計(jì)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(kāi) 考慮壩體-庫(kù)水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對(duì)比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
ANSYS壩體-庫(kù)水有限元模型
ABAQUS壩體-庫(kù)水幾何模型及約束條件
（1）首先對(duì)比分析，ANSYS與ABAQUS混凝土重力壩空庫(kù)模態(tài)分析結(jié)果
（2）壩體-庫(kù)水流固耦合模型，模態(tài)分析結(jié)果對(duì)比
ANSYS與ABAQUS計(jì)算前12階模態(tài)對(duì)比分析結(jié)果
階數(shù)
ABA滿庫(kù)自振頻率/Hz
ANS滿庫(kù)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(kāi) 《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(jì)階段滿足模態(tài)性能要求，在設(shè)計(jì)前期需要對(duì)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(shí)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(tái)提取桁架機(jī)器人的前十階固有頻率以及振型；最后通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)方法對(duì)桁架機(jī)器人的實(shí)體縮小模型進(jìn)行分析。結(jié)果表明：模態(tài)試驗(yàn)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(yàn)證了仿真實(shí)驗(yàn)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(yàn)
0 引言
隨著“中國(guó)制造 2025”的不斷推廣，鼓勵(lì)制 造企業(yè)進(jìn)行物流智能化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)物流、智能倉(cāng)儲(chǔ) 等物流新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用。在這個(gè)過(guò)程中，智 能物流工廠必須堅(jiān)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(gè)生產(chǎn)過(guò)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(yùn)輸、剛度大、 強(qiáng)度高、安全系數(shù)高等特點(diǎn)，使得它在物流工廠應(yīng) 用中的優(yōu)勢(shì)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(dòng)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(yùn)動(dòng)為 主，由 X，Y 及 Z 方向分別提供 3 個(gè)獨(dú)立的自由度， 完成工作空間點(diǎn)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(duì)整個(gè)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(yùn)動(dòng)精度及可靠性。因此，對(duì)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(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析進(jìn)行了大量研 究。
展開(kāi) 
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(jiàn)問(wèn)題解答下載
本文運(yùn)用SolidWorks 三維建模軟件建立齒輪建模，并運(yùn)用ABAQUS和振動(dòng)分析理論對(duì)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(jì)提供支持。
本文以ABAQUS有限元分析軟件為平臺(tái), 對(duì)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(guò)不同材料和腹板倒角的齒輪選擇，對(duì)固有頻率與振型變化趨勢(shì)的分析, 為齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化及提供了設(shè)計(jì)依據(jù), 同時(shí)為進(jìn)一步的動(dòng)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(dòng)特性, 指結(jié)構(gòu)在各頻率下的動(dòng)態(tài)響應(yīng), 一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是其若干階模態(tài)振型的綜合。
展開(kāi) Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 附Abaqus 分析用戶手冊(cè)材料卷下載
abaqus在求解模態(tài)時(shí)對(duì)接觸區(qū)域的處理并不是直接作tie連接處理，而是會(huì)在兩個(gè)接觸面之間引入接觸剛度，而tie連接對(duì)兩個(gè)接觸面是綁定關(guān)系，即引入無(wú)窮大的剛度，所以用接觸設(shè)定進(jìn)行模態(tài)求解時(shí)模態(tài)頻率會(huì)偏小，更符合實(shí)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(shí)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(duì)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(huì)發(fā)生改變，所以對(duì)模態(tài)頻率影響不大。
總結(jié)
1. 用abaqus求解模態(tài)時(shí)對(duì)接觸區(qū)域的處理可以直接定義接觸求解，相比tie來(lái)求解結(jié)果更合理。
2. 預(yù)緊力狀態(tài)下會(huì)改變接觸狀態(tài)，從而對(duì)模態(tài)頻率產(chǎn)生影響。
3. 對(duì)于實(shí)際情況，如果接觸面積在振動(dòng)過(guò)程中變化很小，基本保證靜力分析時(shí)的接觸面大小，不是大面積的開(kāi)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(cè)材料卷
展開(kāi) Abaqus中殘余模態(tài)的計(jì)算 ￥200
給出了Abaqus中殘余模態(tài)的計(jì)算的操作方法。
abaqus屈曲模態(tài)分析教程詳解 ￥10
abaqus屈曲模態(tài)分析教程詳解
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
