abaqus粘滯阻尼的案例
技術(shù)|?建筑減隔震設(shè)計(jì)消能粘滯阻尼器介紹
粘滯阻尼器產(chǎn)品型號(hào)的表示方法:
以VFD-NLx323x250型號(hào)為例，說(shuō)明如下：
VFD：代表粘(黏)滯流體阻尼器，Viscous Fluid Damper的英文首字母。
NL：代表粘滯阻尼器的型式，NL代表非線性，L代表線性。
323：代表粘滯阻尼器的z大輸出阻尼力，單位kN，也稱為額定載荷，對(duì)產(chǎn)品價(jià)格影響很大。
250：代表粘滯阻尼器的設(shè)計(jì)容許位移，單位mm，也稱為行程，對(duì)產(chǎn)品價(jià)格影響很大。
在SAP2000和Perform3D中設(shè)計(jì)粘滯流體阻尼器
在SAP2000和Perform3D中設(shè)計(jì)粘滯流體阻尼器
Design Fluid Viscous Dampers in SAP2000 and Peform3D
**發(fā)布日期：2026年1月**
**MP4 | 視頻編碼：h264，分辨率：1920x1080 | 音頻編碼：AAC，采樣率：44.1 KHz，聲道：2**
**語(yǔ)言：英語(yǔ) | 時(shí)長(zhǎng)：1小時(shí)10分鐘 | 大小：964 MB**
**實(shí)用粘滯流體阻尼器建模、非線性分析、性能化設(shè)計(jì)及基于SAP2000的真實(shí)應(yīng)用**
**你將學(xué)到什么**
- 掌握粘滯流體阻尼器如何提高結(jié)構(gòu)抗震性能的基本原理
- 在實(shí)際結(jié)構(gòu)模型中，分步驟在SAP2000和Perform3D環(huán)境中建立粘滯流體阻尼器模型
- 執(zhí)行先進(jìn)的抗震分析，評(píng)估阻尼系統(tǒng)在降低結(jié)構(gòu)響應(yīng)方面的有效性
- 評(píng)估和解釋軟件輸出中的工程數(shù)據(jù)，確保設(shè)計(jì)符合實(shí)際的抗震安全要求
**要求**
- 具備結(jié)構(gòu)分析和地震工程的基本知識(shí)
- 擁有SAP2000和/或Perform3D軟件（學(xué)生版或?qū)I(yè)版）
**課程描述**
粘滯流體阻尼器是現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)中最有效的被動(dòng)耗能裝置之一。本課程提供了一份全面、分步驟的指南，重點(diǎn)介紹如何利用SAP2000和Perform3D對(duì)粘滯流體阻尼器進(jìn)行建模、分析和設(shè)計(jì)，重點(diǎn)關(guān)注符合性能化抗震設(shè)計(jì)原則的實(shí)際應(yīng)用。
課程從清晰地講解粘滯流體阻尼器的理論背景開始，包括其力學(xué)行為、力-速度關(guān)系、阻尼系數(shù)和速度指數(shù)效應(yīng)。你將扎實(shí)地理解阻尼器如何影響結(jié)構(gòu)響應(yīng)、減少位移、控制層間位移角以及提高整體抗震性能。
展開 Abaqus/Explicit分析重要概念（2）：各種阻尼的功能及設(shè)置方法/橡膠阻尼
在 Abaqus/Explicit 分析中，為了避免數(shù)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(yīng)變引起的阻尼，在研究高速動(dòng)力分析的高階性能時(shí)，體積粘性是尤其必要的。體積粘性只是作為一個(gè)數(shù)值效應(yīng)被引入，因此，材料點(diǎn)上的應(yīng)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(shù)：線性體積粘性和二次體積粘性，可以在 Step 功能模塊中進(jìn)行設(shè)置（如圖1所示）。
一般情況下，采用 Abaqus 的默認(rèn)設(shè)置即可。
圖1 設(shè)置體積粘性參數(shù)
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(gè)阻尼參數(shù)：
質(zhì)量比例阻尼是關(guān)于質(zhì)量矩陣的比例系數(shù)，主要用于消除低階振蕩；剛度比例阻尼是關(guān)于剛度矩陣的比例系數(shù)，主要用于消除高階振蕩。
圖2 設(shè)置材料阻尼
關(guān)于材料阻尼的詳細(xì)介紹，請(qǐng)參見 Abaqus 幫助文檔《Abaqus Analysis User’s Manual》第20.1.1節(jié)“Material damping”和《Abaqus Keywords User’s Manual》中的關(guān)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(yōu)點(diǎn)是可以僅在必要的節(jié)點(diǎn)上定義阻尼，其阻尼力與單元的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)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(shí)使用，一般不會(huì)引起穩(wěn)定極限值的顯著變化
。
展開 ABAQUS中阻尼的定義
在ABAQUS中阻尼可以應(yīng)用在下面的動(dòng)力學(xué)分析中：
△非線性問(wèn)題直接積分求解(顯式分析或者隱式分析)；
△直接法或子空間法穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析；
△模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析(線性)。
針對(duì)模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，在ABAQUS/Standard中可定義幾種不同類型的阻尼：直接模態(tài)阻尼(Direct Modal Damping)，瑞利阻尼(Rayleigh Damping)，復(fù)合模態(tài)阻尼(Composite Modal Damping)和結(jié)構(gòu)阻尼(Structure Damping)。
ABAQUS模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中用*MODAL DAMPING選項(xiàng)來(lái)定義阻尼。阻尼是包含在分析步內(nèi)定義的一部分，每階模態(tài)可以定義不同量值的阻尼。
1、直接模態(tài)阻尼
采用直接模態(tài)阻尼可以定義對(duì)應(yīng)于每階模態(tài)的阻尼比ξ。其典型的取值范圍是在臨界阻尼的1％～10％之間。直接模態(tài)阻尼允許用戶精確定義系統(tǒng)的每階模態(tài)的阻尼。在分析步驟內(nèi)定義直接模態(tài)阻尼。如圖1所示，激活直接模態(tài)阻尼選項(xiàng)(Direct modal)，并在數(shù)據(jù)行內(nèi)輸入數(shù)據(jù)。
對(duì)應(yīng)的ABAQUS輸入文件為：
*MODAL DAMPING, MODAL=DIRECT
m1, m2, ξa
其中，*MODAL DAMPING選項(xiàng)中的MODAL=DIRECT 參數(shù)表示被指定的直接模態(tài)阻尼，數(shù)據(jù)行輸入的數(shù)據(jù)m1為起始模態(tài)序號(hào)，m2為截止模態(tài)序號(hào)， ξa為模態(tài)阻尼比。
展開 
abaqus中阻尼的設(shè)置
阻尼定義 能量耗散，振幅逐漸減小直至停止振動(dòng)，這種能量耗散被稱為阻尼（damping）。能量耗散來(lái)源于幾個(gè)因素，其中包括結(jié)構(gòu)連接處的摩擦和局部材料的遲滯效應(yīng)。阻尼對(duì)于表征結(jié)構(gòu)吸收能量是一個(gè)很方便的方法，它包含了重要的能量吸收過(guò)程，而不需要模擬耗能的具體機(jī)制。 阻尼的分類：與速度成正比的阻尼稱之為粘性阻尼（viscous damping）。有時(shí)粘性阻尼不能滿足工程需求，因此，還與摩擦力相關(guān)的庫(kù)倫阻尼，結(jié)構(gòu)阻尼，流體阻尼等。 粘性阻尼表達(dá)式：F_o5zzwqt=c \dot x，c為阻尼，F(xiàn)d為力，\dot x為速度。 3. Abaqus阻尼設(shè)置方式 abaqus的阻尼分為兩類，與速度成比例的粘性阻尼；和與位移成比例的結(jié)構(gòu)阻尼（在頻域分析中采用） abaqus引入阻尼的3中途徑： 材料和單元的阻尼 整體阻尼，包括粘性阻尼，瑞利阻尼，結(jié)構(gòu)阻尼 模態(tài)阻尼，只能用于模態(tài)分析 在ABAQUS中阻尼可以應(yīng)用在下面的動(dòng)力學(xué)分析中： 非線性問(wèn)題直接積分求解（顯式分析或者隱式分析） 直接法或子空間法穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析（線性） 4. Abaqus阻尼設(shè)置 - 具體操作 針對(duì)模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，在ABAQUS/Standard中可定義幾種不同類型的阻尼：直接模態(tài)阻尼（DirectModal Damping），瑞利阻尼（RayleighDamping），復(fù)合模態(tài)阻尼（Composite Modal Damping）和結(jié)構(gòu)阻尼（StructureDamping）。 ABAQUS動(dòng)力學(xué)分析中用*Modal Damping選項(xiàng)來(lái)定義阻尼。 以下內(nèi)容是以在step分析步內(nèi)定義阻尼的舉例，每階模態(tài)可以定義不同量值的阻尼，但其實(shí)也可以在Material分析步設(shè)置阻尼。 4.1 直接模態(tài)阻尼： 采用直接模態(tài)阻尼可以定義對(duì)應(yīng)于每階模態(tài)的阻尼比。其典型的取值范圍是在臨界阻尼的1%~10%之間。
展開 ABAQUS阻尼詳解一二
提交計(jì)算，得到最大的變形量為0.382mm，查看應(yīng)力可以看到兩個(gè)端點(diǎn)受到的應(yīng)力最大
彈簧+阻尼器
細(xì)心的可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)彈簧系數(shù)和阻尼系數(shù)都可以勾上，關(guān)于其具體實(shí)際工程意義，建議大家自己去研究。后處理我這里就不贅述了。
關(guān)于彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)的設(shè)置都是根據(jù)實(shí)際來(lái)的，我這里不代表任何實(shí)際的工程意義。在Interaction模塊中設(shè)置彈簧系數(shù)后，大家可以看到邊上會(huì)出現(xiàn)K的字樣，而設(shè)置阻尼系數(shù)后，邊上會(huì)出現(xiàn)C的字樣，而且在后處理中會(huì)有顯示彈簧和阻尼器的示意圖。這里不得不提一下接地彈簧和接地阻尼器的顯示，在abaqus中他只在Interaction中有顯示，但是在后處理中是不現(xiàn)實(shí)的，而且在Interaction中顯示就是一個(gè)球，這個(gè)一度讓我以為是顯示錯(cuò)誤，因?yàn)樵赪B中不管接地彈簧還是兩點(diǎn)彈簧，都有顯示彈簧的標(biāo)志，害我研究了好幾天。
這個(gè)很多人可能在后處理中發(fā)現(xiàn)，我這個(gè)彈簧或阻尼器沒(méi)有顯示出來(lái)，這個(gè)因?yàn)闆](méi)有設(shè)置顯示Connector，默認(rèn)全勾選上。
粘滯阻尼器
粘滯阻尼器是根據(jù)流體運(yùn)動(dòng)，特別是當(dāng)流體通過(guò)節(jié)流孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生粘滯阻力的原理而制成的，是一種與剛度、速度相關(guān)型阻尼器。一般由油缸、活塞、活塞桿、襯套、介質(zhì)、銷頭等部分組成，活塞可以在油缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞上設(shè)有阻尼結(jié)構(gòu)，油缸內(nèi)裝滿流體阻尼介質(zhì)。
粘滯阻尼器工作原理：活塞將缸體一分為二，活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，阻尼介質(zhì)在兩個(gè)分隔腔體內(nèi)靈敏活動(dòng)，介質(zhì)的分子間，介質(zhì)與活塞產(chǎn)生劇烈的粘滯，介質(zhì)在經(jīng)過(guò)活塞孔時(shí)產(chǎn)生巨大的節(jié)省阻尼，這些效果的合力成為阻尼力。活動(dòng)中產(chǎn)生的阻尼力，將地震動(dòng)能，經(jīng)過(guò)活塞在阻尼介質(zhì)中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱量耗散掉，使活塞運(yùn)動(dòng)速度逐漸下降，抵達(dá)阻尼耗能的意圖。
展開 Abaqus中阻尼的定義
在ABAQUS中阻尼可以應(yīng)用在下面的動(dòng)力學(xué)分析中：
☆非線性問(wèn)題直接積分求解(顯式分析或者隱式分析)；
☆直接法或子空間法穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析；
☆模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析(線性)。
針對(duì)模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，在ABAQUS/Standard中可定義幾種不同類型的阻尼：直接模態(tài)阻尼(Direct Modal Damping)，瑞利阻尼(Rayleigh Damping)，復(fù)合模態(tài)阻尼(Composite Modal Damping)和結(jié)構(gòu)阻尼(Structure Damping)。
ABAQUS模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中用*MODAL DAMPING選項(xiàng)來(lái)定義阻尼。阻尼是包含在分析步內(nèi)定義的一部分，每階模態(tài)可以定義不同量值的阻尼。
1直接模態(tài)阻尼
采用直接模態(tài)阻尼可以定義對(duì)應(yīng)于每階模態(tài)的阻尼比ξ。其典型的取值范圍是在臨界阻尼的1％～10％之間。直接模態(tài)阻尼允許用戶精確定義系統(tǒng)的每階模態(tài)的阻尼。在分析步驟內(nèi)定義直接模態(tài)阻尼。如圖1所示，激活直接模態(tài)阻尼選項(xiàng)(Direct modal)，并在數(shù)據(jù)行內(nèi)輸入數(shù)據(jù)。
對(duì)應(yīng)的ABAQUS輸入文件為：
*MODAL DAMPING, MODAL=DIRECT
m1, m2, ξa
其中，*MODAL DAMPING選項(xiàng)中的MODAL=DIRECT 參數(shù)表示被指定的直接模態(tài)阻尼，數(shù)據(jù)行輸入的數(shù)據(jù)m1為起始模態(tài)序號(hào)，m2為截止模態(tài)序號(hào)， ξa為模態(tài)阻尼比。
展開 abaqus碟形彈簧阻尼器
請(qǐng)問(wèn)有人會(huì)關(guān)于abaqus關(guān)于碟形彈簧阻尼器的模擬調(diào)試嗎？有償。
ABAQUS連接器在索網(wǎng)阻尼機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用
索網(wǎng)阻尼機(jī)構(gòu)在無(wú)人機(jī)、飛行器的攔截方面應(yīng)用廣泛，本文介紹一種阻尼原理在ABAQUS中的仿真實(shí)現(xiàn)。如下圖所示，攔截索網(wǎng)兩端通過(guò)定滑輪固定在具有彈簧阻尼單元的機(jī)架上，通過(guò)彈簧和定滑輪的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊過(guò)程的阻尼作用，值得一提的是，由于索網(wǎng)一端在實(shí)際中的相對(duì)位置與機(jī)架柔性輸出端相同，故在兩者之間補(bǔ)充一MPC鉸接約束（僅說(shuō)明原理，不代表實(shí)際結(jié)構(gòu)）。具體細(xì)節(jié)總結(jié)如下圖，感興趣的同學(xué)建模調(diào)試下吧。
進(jìn)一步釋放滑輪的x方向約束：
小球在y方向上的位移
Abaqus 中一種考慮材料阻尼的隨機(jī)響應(yīng)分析方法插件源代碼 ￥19.89
<p>根據(jù)文獻(xiàn)《abaqus中一種考慮材料阻尼的隨機(jī)響應(yīng)分析方法》中提供的思路，自己編寫了一個(gè)根據(jù)掃頻結(jié)果計(jì)算Rmises應(yīng)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|結(jié)構(gòu)阻尼（structural damping）就是損耗因子（loss factor）
Introduction
簡(jiǎn) 介
在Abaqus的材料定義中包含瑞利阻尼、復(fù)合阻尼與結(jié)構(gòu)阻尼，其中結(jié)構(gòu)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(xiàn)中，經(jīng)常出現(xiàn)材料損耗因子(damping loss factor)來(lái)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(guān)于在材料層面、構(gòu)件層面與結(jié)構(gòu)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(gòu)件的能量消耗、損耗因子與阻尼比關(guān)系推導(dǎo)》。
本文主要說(shuō)明在Abaqus材料本構(gòu)定義中所需填寫的結(jié)構(gòu)阻尼（structural damping）就是材料的損耗因子（loss factor）。
2. Derivation at the Member Level
構(gòu)件層面的推導(dǎo)
既然在幫助文檔中，是用力（Force）來(lái)闡述，因此本文也先從構(gòu)件層面來(lái)闡述構(gòu)件的損耗因子與structural damping是個(gè)什么關(guān)系。
可以定義構(gòu)件的復(fù)剛度
（2）
其
中，
為構(gòu)件的損耗因子；
描述了構(gòu)件的彈性行為，稱作storage modulus；
描述了材料的耗能，稱作loss modulus。
展開 
基于ISIGHT+ABAQUS的摩擦阻尼器參數(shù)設(shè)計(jì)方法
分享2018年10月份完成的基于ISIGHT+ABAQUS的優(yōu)化案例結(jié)果-摩擦阻尼器參數(shù)設(shè)計(jì)，方法：ABAQUS計(jì)算減震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)，并輸出結(jié)果到ISIGHT，ISIGHT提取響應(yīng)結(jié)果并根據(jù)優(yōu)化算法改變輸入變量重新導(dǎo)入ABAQUS計(jì)算，迭代數(shù)次。流程圖及計(jì)算結(jié)果見圖。從六個(gè)阻尼器參數(shù)散點(diǎn)圖可以看出，優(yōu)化過(guò)程呈現(xiàn)的趨勢(shì)明顯（既奇數(shù)層趨近較小值，偶數(shù)層趨近較大值）。
【JY】Abaqus黏滯阻尼器參數(shù)計(jì)算插件 ￥29.9
本插件嚴(yán)格按照Maxwell理論計(jì)算公式進(jìn)行編制，詳情可先看以下推文：
【JY】結(jié)構(gòu)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(xué)原理與應(yīng)用
在ABAQUS中：
在Abaqus中，采用非線性鏈接對(duì)黏滯阻尼器進(jìn)行模擬，其中阻尼里輸入的是速度和力，可以通過(guò)《阻尼器噸位設(shè)計(jì)分析V3.0》插件自動(dòng)生成速度、力的數(shù)據(jù)，對(duì)黏滯阻尼器進(jìn)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：
Abaqus中考慮彈性剛度(Spring Stiffness)和阻尼(Dashpots)的重物提升仿真案例講解
[圖片]
Abaqus|基于模態(tài)阻尼的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析以及減振產(chǎn)品開發(fā)與優(yōu)化問(wèn)題
為了在最終的頻響曲線中考慮到材料或者減（吸）振器阻尼耗能的頻率相關(guān)特性，就可以利用模態(tài)阻尼。本文主要介紹相關(guān)概念以及在Abaqus中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并進(jìn)而引出減振產(chǎn)品（結(jié)構(gòu)）開發(fā)與優(yōu)化問(wèn)題的提法。
▲圖0 頻響曲線
2. 穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
在簡(jiǎn)諧激振作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)，包含過(guò)渡過(guò)程和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分。由于結(jié)構(gòu)中不可避免地會(huì)出現(xiàn)阻尼力，過(guò)渡過(guò)程是迅速衰減的瞬態(tài)振動(dòng)；同系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相比較，這種瞬態(tài)振動(dòng)在某些問(wèn)題中是相對(duì)次要的，因而可以不與考慮。所討論的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析(SteadyState Dynamics)是指在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。盡管穩(wěn)態(tài)分析是針對(duì)諧振激勵(lì)，但是由于任意一個(gè)振動(dòng)激勵(lì)我們都可以通過(guò)看作是頻域上若干簡(jiǎn)諧激勵(lì)的疊加，因此穩(wěn)態(tài)分析對(duì)于控制某個(gè)隨機(jī)的振動(dòng)過(guò)程也非常重要。可以指導(dǎo)減振產(chǎn)品開發(fā)與優(yōu)化。
在Abaqus中的三種穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析計(jì)算方法：Direct, modal，subspace。對(duì)于三種方法的適用性可以參考Abqus用戶手冊(cè)或者《Abaqus動(dòng)力學(xué)有限元分析指南》。由于modal方法的計(jì)算量較小便于快速評(píng)估產(chǎn)品方案，因此這里主要介紹基于modal法穩(wěn)態(tài)分析得到頻響曲線。
3. 模態(tài)阻尼
對(duì)于粘彈性材料來(lái)說(shuō)，材料本身的耗能特性就與頻率相關(guān)；而由粘彈性材料與其他材料一起制作而成的構(gòu)件在不同頻率（或者不同模態(tài)/陣型/mode shape））對(duì)應(yīng)的耗能特性（阻尼）并不一樣，由此引入模態(tài)阻尼的概念。以有限元與模態(tài)應(yīng)變能法為工具，就可以獲得構(gòu)件（或結(jié)構(gòu)）以不同頻率/模態(tài)/陣型/mode shape振動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的阻尼。
4. 算例：通過(guò)模態(tài)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)態(tài)分析獲得頻響曲線
以下我們通過(guò)一個(gè)算例來(lái)闡述如何獲得頻響曲線。并且我們假定已通過(guò)模態(tài)應(yīng)變能法以獲得了模態(tài)與阻尼的關(guān)系。
展開 