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登錄ansys阻尼單元的案例
巧用單元提高Abaqus計算效率:帶扭曲的軸對稱單元-橡膠阻尼器內摩擦生熱分析 ¥49.99
Abaqus有非常豐富的單元庫,其中就有軸對稱單元,比如CAX4(I/R/H/T),當一個回轉結構具有某種載荷對稱性時,可以用它將三維模型縮減為軸對稱模型來分析,能減少大量的內存和分析時間,而同樣的模型規模,3D實體單元要更耗費計算資源。
那么,回轉結構受到側向彎曲或軸向扭轉的載荷時,有沒有類似的單元可以用呢?
橡膠阻尼器的內摩擦生熱分析-節點溫度云圖
比如,假設上圖中的阻尼器不再是長方體,而是回轉體,且發生軸向扭曲變形,那么能不能用軸對稱單元來建模呢?
答案是可以的,在Abaqus的軸對稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元,即帶字母G標識的那種類型,能夠在分析時充分考慮回轉體的整體扭轉變形。
首先,我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環形塊狀阻尼器的回轉截面;然后在mesh模塊劃分好四邊形網格;最后,定義單元類型為CGAX4T,即帶扭曲的4節點軸對稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構采用的是超彈性模型,應變能描述形式為Neo Hooke,再結合時域黏彈性Prony參數與非彈性變形能耗散比,來計算阻尼器周期性扭轉過程中的材料內摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個端面的節點分別使用位于回轉軸上的兩個參考點來耦合,固定下端面參考點,并在上端面參考點施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉結構與網格-單元
雖然建模時只考慮了回轉截面,但是帶扭曲的軸對稱單元可以將回轉體發生扭轉時的整體結構響應考慮在內,這是因為這種單元多了一個扭轉自由度5,拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來說,該單元的節點具有1、2、5和11四個自由度。
展開 關于非線性彈簧&阻尼單元的建立簡述
定義 Bush 單元需要使用兩種卡片: CBUSH (單元定義) 和 PBUSH (單元屬性定義),簡單說明如下:
CBUSH 卡 - 定義一個廣義彈簧-阻尼單元
定義一個廣義的彈簧&阻尼單元,可以是非線性的或頻率相關的
格式:
CBUSH, EID, PID, GA, GB, GO/X1, X2, X3, CID
, S, OCID, S1, S2, S3
其中:
CBUSH - 卡片名; EID - 單元編號; PID - PBUSH 卡編號; GA、GB - 所連接的節點編號
GO/X1 - 用于確定單元坐標系方向的節點號 (GO) 或點的 x 坐標 (X1)。以整數或實數判斷是 GO 或 X1;
X2, X3 - 如果前一個數是 X1,則需要這兩個數,作為確定單元坐標系方向的點的 y,z 坐標;
單元坐標系的 x 方向從 GA 到 GB,單元坐標系的 XOY 平面 由 GA,GB 和 GO 或由 X1,X2,X3 定義的點確定。
CID - 單元坐標系,如果該值大于等于 0,則單元坐標系與 CID 的坐標平行,不使用 GO 和 Xi。
續行用于定義單元的偏移,就不解釋了。
3 個不同的例子:
例 1:節點不重合
CBUSH, 39, 6, 1, 100, 75
CBUSH 單元 39,使用 PBUSH 卡 6,兩端節點為 1,100; GO 為 75.
展開 ansa里創建彈簧和阻尼單元
分享關于創建彈簧和阻尼單元的
在deck里的element-discrete,得到的關鍵字是*element_discrete。
默認每次創建時,得到的都是彈簧單元,于是顯示出來的也是彈簧單元
那么如何顯示阻尼呢?
我們可以查詢建立的彈簧單元的pid,然后修改該pid的材料號為阻尼材料,這樣顯示就會更新為阻尼標識。
我想與其在建立后改來改去,還不如在創建時,把pid賦予好吧,這樣更方便
結果:
Adams接觸單元的彈簧力和阻尼力的快速繪圖
而應用幾何接觸法定義時,接觸參數(接觸剛度、接觸阻尼、接觸指數以及最大滲入深度)的定義是否合理,一般是通過接觸力組成部分(彈簧力和阻尼力)的占比關系來判定。但由于Adams后處理沒有預定義的接觸彈簧力和接觸阻尼力輸出,而用戶自行建立相應的輸出,又十分麻煩。本文基于上述這一點,對如何快速的輸出接觸彈簧力和阻尼力進行說明,以快速的預測接觸參數的合理性。
圖1 接觸的定義
接觸彈簧力和阻尼力的快速繪圖Adams
01基本輸入
海克斯康的Adams技術專家為了方便用戶繪制接觸的彈簧力和阻尼力,根據彈簧力和阻尼力的基本原理,建立了接觸彈簧力和接觸阻尼力顯示的相關宏命令,同時也創建了導入宏命令和創建插件的腳本cmd文件。具體的文件如下表所示:
表1 必要的基本輸入文件
02生成插件bin文件
步驟1:打開Adams View,創建一個空的模型,進入到Adams會話窗口;注意:Adams的工作目錄為表1文件所在文件夾,整個路徑不應該包含中文,本案例是將表1的整個文件夾放在桌面上;
圖2 Adams工作目錄的定義
步驟2:生成插件文件。通過File→import或者快捷鍵F2,將build_bin.cmd文件載入至Adams,將在win64對話框中生成一個包含宏命令的插件文件advanced_contact_plotting.bin。具體如下圖3所示。
圖3 生成的bin文件
步驟3:將插件文件移至準確的文件夾或者定義路徑環境變量。Adams能夠識別插件文件的前提是路徑準確,所以需要將步驟2生成的bin文件移至Adams的安裝目錄→win64文件夾內,具體如圖4所示。而定義環境變量MDI_USER_PLUGIN_DIR同樣能夠實現上述的功能,具體如圖5所示。
展開 
設計仿真 | Adams接觸單元的彈簧力和阻尼力的快速繪圖
圖6 載入過程
步驟5:繪制接觸彈簧力和阻尼力曲線。仿真后,切換至后處理。點擊Tools→Plot Contact K and C Components.如下圖7、圖8所示。
圖7 后處理接觸力顯示方法
圖8 彈簧力、阻尼力的結果曲線
總 結
通過本方法可以快速的繪制接觸彈簧力以及接觸阻尼力的曲線,極大的提高了接觸參數調試驗證的效率。具體的參考文件請查看附件。
參考附件包括:
ANSYS中的阻尼
先概括幾個在結構分析中常用的輸入阻尼的命令:
ALPHAD: 輸入 阻尼參數
BETAD: 輸入 阻尼參數
DMPRAT: 輸入全結構的阻尼比
MDAMP: 輸入與各頻率的振型對應的模態阻尼比
MP,DAMP 輸入對應于某種材料的材料阻尼??。
與以上幾種命令的輸入對應的ANSYS計算的總阻尼陣[C]是:
(5.1.2)
ANSYS計算阻尼矩陣的公式
其中m是結構中有阻尼的材料種類數,n是具有特有阻尼的單元類型數。前兩項是用 與 定義的Rayleigh阻尼,第三項是與全結構的阻尼比 對應的阻尼陣,第四項是材料阻尼,最后一項是一些單元特有的單元阻尼陣。
3.粘性阻尼比
粘性阻尼表現為類似物體在粘性流體中運動時的阻力,與速度成正比。
(5.1.3)
粘性阻尼力
對單自由度系統,c就是粘性阻尼系數,對多自由度系統,就是阻尼矩陣[C]。[C]是定義結構阻尼特性的最基本形式,然而對粘性阻尼,很少有直接定義阻尼陣[C]的,阻尼比才是定義粘性阻尼最簡捷的方法。在ANSYS中,既可以定義在結構坐標系下的全結構阻尼比(DMPRAT命令),也可以在模態坐標下對各個模態定義各自的模態阻尼比(MDAMP命令)。ANSYS最終計算的各模態相應的模態阻尼比是MDAMP定義的模態阻尼比與DMPRAT定義的全結構阻尼比的疊加。
DMPRAT與MDAMP都是只對響應譜分析、諧分析及使用模態疊加法的瞬態分析有效,它們所對應的阻尼陣[C]是隨頻率不同而變化的阻尼陣。已知模態阻尼比 后,則對應的阻尼陣[C]用下式求出:
(5.1.4)
與輸入的模態阻尼比對應的阻尼矩陣
其中 是第i個振型向量, 是對應的模態頻率。
值得注意的是上述公式只有理論意義,在振型疊加中是直接使用定義的振型阻尼比與全結構阻尼比,沒有哪個程序會用公式(3)去反求出阻尼陣來。(也許某些程序里可以反求出阻尼陣來,但至少ANSYS沒有這么做)。
展開 ansys中阻尼加法總結
希望對大家有幫助
基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析(含各參數解釋) ¥25
2、改網格模型,改成自己對應的網格模型,網格用ansys,hypermesh,ansa等前處理軟件都沒問題。
3、改材料參數,改成你想要的徐變模型,對著規范或者是你做出來的試驗擬合曲線。
以上即可實際應用。
ANSYS中的阻尼等聲學知識及實例
明確ANSYS中的阻尼,聲吸收,阻抗的含義:
阻尼是指動力學問題相關的能量損失,可以在瞬態或諧波聲學中包括。聲的吸收和阻抗指壓力自由度相關的損失。ANSYS中的阻抗用來標識聲表面可以吸收能量的開關,MU指能量在指定聲表面被吸收的數量。這個用途對ANSYS是特殊的,意義比廣義聲學中更為嚴格。
通常的一個誤解是約束的邊界是吸收邊界。實際上這種邊界反射壓力脈沖并將其反號。各種邊界條件總結如下:
MU值 DOF(自由度約束) 結果邊界條件
u=0 未約束 無壓力反號
Mu=1 未約束 吸收邊界(仿佛另一側有相同材料)
Mu=∞ 未約束 壓力反向的反射邊界
Mu=any 約束 壓力反向的反射邊界
Mu=0 模擬剛性壁條件:無吸收,100%反射聲能。Mu<1表示(至少是典型如此)聲波從低密度流體進入高密度流體。例如聲波在空氣中傳播碰到空氣/水界面就像遇到剛性墻壁,因此Mu會很小,為0.05。在譜的另一端,MU=∞相應于壓力釋放(P=0)邊界。聲在水中傳播遇到空氣/水界面就如同是p=0邊界。這樣大的MU值可以用于模擬聲在水中傳播的空氣/水邊界。如果要模擬聲從高密度媒質到低密度媒質,設定的MU值應大于1。
下面例子示意了阻尼和聲吸收的使用。這個問題是聲學管,類似于管弦樂和弦,施加到一端的壓力向另一端傳遞在盡頭反射。問題包括壓力波的幾次反復,表明在管封閉端的吸收。包括了不同的阻尼值(對阻尼矩陣)和MU(吸聲端)。阻抗值對全反射邊界為0,有吸收的為1。
展開 ANSYS結構動力學分析中的阻尼
ANSYS結構動力學分析中的阻尼
024.GIF
ANSYS結構動力學分析中的阻尼.rar
【STKO助力OpenSEES】零長度單元的使用及其在六層帶金屬阻尼器混凝土框架中的模擬實現
文/心塵軒
網站/STKO OpenSees Software (asdeasoft.net)
移步相應視頻教程觀看
框架后處理動畫
1、單個零長度單元建立
2、六層帶阻尼器混凝土框架的模擬
注意:盡管在STKO中零長度單元設置有距離可以計算(默認你設定的距離為相對零點),但是小軒建議還是初始設置無距離好,更貼近概念。
【公眾號內容回顧】
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有關ANSYS與阻尼(高手請進)
小妹剛學ANSYS不久,現在有問題需要請教各位高手,請大家不吝賜教啊!
現在我需要求一個結構的阻尼,那么我可以先對這個結構進行時程分析,然后根據仿真結果再計算出結構阻尼值嗎?
在時程分析中是需要定義阻尼的吧,那需要定義的阻尼是與材料相關的阻尼嗎?
3X!
ANSYS知識普及系列21——阻尼詳解
本人準備出一個ANSYS知識普及系列,將有用的網上資料歸攏,由于知識水平有限,不對之處請諒解。也歡迎各位網友**好的資料分享,讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人:技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
(打個小廣告)
聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網上;
2、如侵犯知識產權,請聯系ANSYS專家本人或者技術鄰,我將第一時間刪除。
小技巧:加本人關注,可以及時觀看本人發布的技術貼
展開 ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結構單元與材料應用手冊下載
六、單元類型選擇方法
7.進行完前面的選擇工作,單元類型就基本上已經定位在2-3種單元類型上了,接下來打開這幾種單元的幫助手冊,進行以下工作:
仔細閱讀其單元描述,檢查是否與分析問題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數、單元關鍵項和載荷考慮;
了解單元的輸出數據;
下載地址:ansys結構單元與材料應用手冊
組合式黏滯阻尼器ANSYS-CFD分析
黏滯阻尼器是一種以黏滯材料(主要為二甲基硅油)為阻尼介質的,被動速度型消能減震(振)裝置,主要用于結構震(振)動領域(包括風振、地震等)。黏滯阻尼器主要分為孔隙式、間隙式和組合式三種。視頻采用ANSYS-CFD模塊對組合式黏滯阻尼器進行分析。
下面介紹采用該模塊進行分析的主要流程:
1.Geometry
采用ANSYS-SC模塊,對流體區域進行建模,包含活塞內小孔、活塞與缸體內表面間隙,兩個油缸,考慮到計算時間,建立對稱結構如下圖所示。
2. Mesh
采用ANSYS-Meshing模塊,指定流體屬性,更改網格尺寸,對間隙和孔隙的流體區域進行網格細分。
3. Setup、Solution
采用ANSYS-CFD Enterprise模塊定義阻尼液為非牛頓流體,更改粘性模型,定義動網格區域,采用UDF施加速度加載工況,定義動畫窗口和結果輸出,提交分析。
4. Results
采用ANSYS-CFD Post模塊查看黏滯阻尼器內部流場結果,繪制阻尼器F-V滯回曲線。
5. ANALYSIS
對黏滯阻尼器滯回曲線采用MATLAB進行擬合,根據F=CV^a,擬合出阻尼器的阻尼系數C和阻尼指數a值。
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