ansys 阻尼設(shè)置的案例
【結(jié)構(gòu)阻尼討論一】瑞麗阻尼設(shè)置問題的討論--來自O(shè)penSEES 社區(qū)
00
研究筆記
Angus' opnion
結(jié)構(gòu)阻尼的設(shè)定是結(jié)構(gòu)動(dòng)力非線性的一個(gè)很重要的參數(shù)，在接下來的三個(gè)推文里，Angus 將詳細(xì)探討結(jié)構(gòu)阻尼的構(gòu)建的本質(zhì)，瑞麗阻尼的局限，阻尼參數(shù)設(shè)置和非線性收斂優(yōu)劣的關(guān)系以及對動(dòng)力分析計(jì)算結(jié)果的影響。今天整理的是來自O(shè)penSEES論壇對瑞麗阻尼設(shè)置的一些常見問題以及fmk等 前輩的回答，希望能夠給大家一些思路。
提問：
我想問一個(gè)關(guān)于Rayleigh命令的問題。
Rayleigh命令的用法如下：rayleigh $alphaM $betaK $betaKinit $betaKcomm
我可以看到，$alphaM與教授Chopra所著的《結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》一書中解釋的'a0'項(xiàng)相同。而$betaKinit與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中的'a1'項(xiàng)有關(guān)。$betaK似乎與單元進(jìn)入非彈性范圍時(shí)的切線剛度有關(guān)。問題是，我不知道$betaKcomm的作用是什么。
在命令手冊中，它說"factor applied to elements committed stiffness matrix."。我不知道'committed'是什么意思。如果有任何幫助、建議或參考資料推薦，我將不勝感激。
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中阻尼的設(shè)置
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。 舉例：設(shè)置前10階振型的阻尼定義為4%的臨界模態(tài)阻尼，11~20階振型的阻尼為5%的臨界阻尼 界面操作：在分析步驟內(nèi)定義直接模態(tài)阻尼，如下圖所示，激活直接模態(tài)阻尼選項(xiàng)（DirectModal），并在數(shù)據(jù)行內(nèi)輸入數(shù)據(jù)。 4.2 瑞利阻尼 - 常用，需重點(diǎn)掌握 在瑞利阻尼中，假設(shè)阻尼矩陣可表示為質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的線性組合，即： 在Material分析步設(shè)置阻尼 ABAQUS中通過設(shè)置alpha和beta來求解瑞利阻尼，具體如下圖。此外，如上式所示，alpha與質(zhì)量矩陣有關(guān)，beta與剛度矩陣有關(guān)，而alpha與beta與阻尼比的關(guān)系如下： b. 在STEP分析步設(shè)置阻尼 盡管假設(shè)阻尼正比于質(zhì)量和剛度沒有嚴(yán)格的物理基礎(chǔ)，但是實(shí)際上我們對于阻尼分布的真實(shí)情況知之甚少，也就不能夠保證其它更為負(fù)載的模型是正確的。通常，瑞利阻尼模型對于大阻尼系統(tǒng)，即阻尼值超過10%臨界阻尼時(shí)是不可靠的。 使用瑞利阻尼有許多方便，例如系統(tǒng)的特征頻率與對應(yīng)的無阻尼系統(tǒng)特征值一致；相對于其它形式的阻尼，可以精確的定義系統(tǒng)每階模態(tài)的瑞利阻尼；各階模態(tài)的瑞利阻尼可轉(zhuǎn)換為直接模態(tài)阻尼，在ABAQUS/Standard中將瑞利阻尼轉(zhuǎn)換為直接模態(tài)阻尼進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算。ABAQUS在模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步驟內(nèi)定義瑞利阻尼，如下圖所示，激活瑞利阻尼選項(xiàng)（Reyleigh），并輸入數(shù)據(jù)。 舉例：設(shè)置前10階模態(tài)定義alpha=0.2525,beta=2.9e-3；11~20階模態(tài)定義alpha=0.2727,beta=3.03e-3。這兩個(gè)值常常根據(jù)（Eq. 4.3）和（Eq. 4.4）求解。 4.3 復(fù)合阻尼 在復(fù)合阻尼中，對應(yīng)于每種材料的阻尼定義一個(gè)臨界阻尼比，這樣就得到了對應(yīng)于整體結(jié)構(gòu)的復(fù)合阻尼。
展開 【JY】淺析時(shí)程分析中的阻尼設(shè)置
（非線性）直接積分法、快速非線性分析（FNA）法等時(shí)程分析方法中的阻尼設(shè)置尤為重要，以SAP2000為例，進(jìn)行拋磚引玉，各類軟件做法也大同小異，可借鑒與學(xué)習(xí)。
模態(tài)阻尼
模態(tài)阻尼是用非耦合的阻尼來模擬結(jié)構(gòu)中的阻尼。每一模態(tài)有一個(gè)阻尼比 damp，需滿足：
<section role="presentation" data-formula="0≤damp<1
" data-formula-type="block-equation" style="display: block;text-align: center;overflow: auto;display: block;-webkit-overflow-scrolling: touch;" data-tool="mdnice編輯器">
模態(tài)阻尼有 2 個(gè)不同的來源：來自荷載工況的模態(tài)阻尼、來自材料的復(fù)合模態(tài)阻尼，并保證從這些來源的阻尼被加在一起，一般軟件都自動(dòng)確認(rèn)此和小于 1。
模態(tài)工況：來自荷載工況的模態(tài)阻尼1：來自荷載工況的模態(tài)阻尼2：來自材料的復(fù)合模態(tài)阻尼：
首先對于非線性分析前，所有通過模態(tài)工況得到的模態(tài)是必須是恒定的 ，因此對于不同的模態(tài)點(diǎn)獲得的阻尼比在工況設(shè)定中總是確定的。并且在非線性工況上可指定在一系列頻率或周期點(diǎn)的阻尼。
展開 
Adams柔性體阻尼比設(shè)置方法
1 概述
Adams中柔性體阻尼比的缺省設(shè)置如下：
1) 低于100Hz的所有模態(tài)阻尼比為1%；
2) 100Hz到1000Hz的模態(tài)阻尼比為10%；
3) 高于1000Hz的模態(tài)阻尼比為100%。
利用FXMODE、FXFREQ函數(shù)可以對柔性體阻尼比進(jìn)行自定義設(shè)置，F(xiàn)XMODE函數(shù)返回柔性體模態(tài)階數(shù)，F(xiàn)XFREQ函數(shù)返回柔性體模態(tài)頻率。
2 實(shí)現(xiàn)方法
下面以實(shí)例介紹Adams柔性體阻尼比設(shè)置方法：
1） 某連桿柔性體如下圖1；
圖1 柔性體模態(tài)信息
對應(yīng)頻率的阻尼比關(guān)系用寫字本格式列出，如下圖2；
圖2 頻率與阻尼比對應(yīng)關(guān)系
將上面寫字本格式文件damping_ratio.txt導(dǎo)入Adams，形成Adams spline數(shù)據(jù)；
圖3 導(dǎo)入damping_ratio信息
將生成的damping_ratio用樣條插值函數(shù)擬合成柔性體的阻尼比，如下圖4；
圖4 通過樣條插值函數(shù)擬合阻尼比
3 參考信息
模型文件：conrod_0.mnf、damping_ratio.txt
本文轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)，旨在分享知識，若侵即刪
展開 Workbench軸承設(shè)置，四個(gè)剛度系數(shù)，四個(gè)阻尼系數(shù)的含義 ￥5
在workbench的模態(tài)分析功能中，有插入軸承支承的功能，但是相關(guān)設(shè)置可能不是那么容易理解，本文結(jié)合相關(guān)理論和實(shí)踐，努力把這個(gè)問題解釋清楚。
后文目錄
一：相關(guān)理論
二：實(shí)際操作
ANSYS中的阻尼
在各種阻尼輸入下，ANSYS程序計(jì)算出的第i個(gè)模態(tài)的總模態(tài)阻尼比是
（5.1.7）
ANSYS計(jì)算模態(tài)阻尼比的公式
其中前兩項(xiàng)是 阻尼與 阻尼對應(yīng)的模態(tài)阻尼比，第三項(xiàng)是輸入的全結(jié)構(gòu)阻尼比，第四項(xiàng)是輸入的模態(tài)阻尼比，最后一項(xiàng)是M種材料的材料阻尼系數(shù) 產(chǎn)生的模態(tài)阻尼比。其中 是第j種材料對應(yīng)的模態(tài)應(yīng)變能，在日本減震規(guī)范中，就是采用此此應(yīng)變能公式來計(jì)算結(jié)構(gòu)阻尼比的。
?注意：
如前所述，在做Full積分法的瞬態(tài)分析時(shí)，用阻尼比定義的阻尼都被ANSYS程序忽略掉了，所以同一個(gè)模型采用full法和模態(tài)疊加法的瞬態(tài)分析，ANSYS計(jì)算采用的阻尼可能不一樣，造成結(jié)果也有差別。
以下是結(jié)構(gòu)分析中常用的幾種阻尼輸入的ANSYS命令流演示。
1）用MP,damp來輸入粘滯阻尼
DAMPRATO=0.025 ! 已知粘滯阻尼的阻尼比
LOSSMODM=2*DAMPRATO ! 粘滯阻尼的阻尼比乘以2是等價(jià)的材料阻尼系數(shù)(日
!本規(guī)范的
展開 ansys中阻尼加法總結(jié)
希望對大家有幫助
ANSYS中的阻尼等聲學(xué)知識及實(shí)例
明確ANSYS中的阻尼，聲吸收，阻抗的含義：
阻尼是指動(dòng)力學(xué)問題相關(guān)的能量損失，可以在瞬態(tài)或諧波聲學(xué)中包括。聲的吸收和阻抗指壓力自由度相關(guān)的損失。ANSYS中的阻抗用來標(biāo)識聲表面可以吸收能量的開關(guān)，MU指能量在指定聲表面被吸收的數(shù)量。這個(gè)用途對ANSYS是特殊的，意義比廣義聲學(xué)中更為嚴(yán)格。
通常的一個(gè)誤解是約束的邊界是吸收邊界。實(shí)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(jié)如下：
MU值 DOF（自由度約束) 結(jié)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(cè)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(jìn)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(huì)很小，為0.05。在譜的另一端，MU=∞相應(yīng)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(zhì)到低密度媒質(zhì)，設(shè)定的MU值應(yīng)大于1。
下面例子示意了阻尼和聲吸收的使用。這個(gè)問題是聲學(xué)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(fù)，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(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中的阻尼
ANSYS結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中的阻尼
024.GIF
ANSYS結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中的阻尼.rar
有關(guān)ANSYS與阻尼（高手請進(jìn)）
小妹剛學(xué)ANSYS不久，現(xiàn)在有問題需要請教各位高手，請大家不吝賜教??！
現(xiàn)在我需要求一個(gè)結(jié)構(gòu)的阻尼，那么我可以先對這個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)程分析，然后根據(jù)仿真結(jié)果再計(jì)算出結(jié)構(gòu)阻尼值嗎？
在時(shí)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(guān)的阻尼嗎?
3X!
ANSYS知識普及系列21——阻尼詳解
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)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(wǎng)友**好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
（打個(gè)小廣告）
聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
展開 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(zhì)的，被動(dòng)速度型消能減震（振）裝置，主要用于結(jié)構(gòu)震（振）動(dòng)領(lǐng)域（包括風(fēng)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(jìn)行分析。
下面介紹采用該模塊進(jìn)行分析的主要流程：
1.Geometry
采用ANSYS-SC模塊，對流體區(qū)域進(jìn)行建模，包含活塞內(nèi)小孔、活塞與缸體內(nèi)表面間隙，兩個(gè)油缸，考慮到計(jì)算時(shí)間，建立對稱結(jié)構(gòu)如下圖所示。
2. Mesh
采用ANSYS-Meshing模塊，指定流體屬性，更改網(wǎng)格尺寸，對間隙和孔隙的流體區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)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(dòng)網(wǎng)格區(qū)域，采用UDF施加速度加載工況，定義動(dòng)畫窗口和結(jié)果輸出，提交分析。
4. Results
采用ANSYS-CFD Post模塊查看黏滯阻尼器內(nèi)部流場結(jié)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(jìn)行擬合，根據(jù)F=CV^a，擬合出阻尼器的阻尼系數(shù)C和阻尼指數(shù)a值。
展開 Ansys 案例研究 | 粘彈性阻尼器的諧響應(yīng)減振分析
概述：
本案例展示了阻尼器的諧響應(yīng)分析仿真。通過對比有無粘彈性材料的兩種仿真工況，突出了粘彈性材料在阻尼減振中的作用。通過選擇合適的材料參數(shù)，粘彈性阻尼器能夠在高頻載荷范圍內(nèi)有效抑制變形幅值。
目標(biāo)：
1、理解諧響應(yīng)分析的工作流程
2、熟悉在 Ansys Mechanical 中通過命令片段定義粘彈性材料模型
步驟：
1、打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè) “諧響應(yīng)” 分析項(xiàng)目。設(shè)置單位系統(tǒng)為 (Kg, mm, s)。
2、定義材料屬性。除默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼材料外，新建一種材料作為粘彈性材料的占位符。粘彈性材料的復(fù)模量將在 Mechanical 中通過命令片段進(jìn)行定義。
3、導(dǎo)入幾何體（見圖 1）。
圖 1 阻尼器幾何模型示意圖
4、模型設(shè)置：在頂面添加一個(gè) 30kg 的點(diǎn)質(zhì)量。創(chuàng)建一個(gè)遠(yuǎn)程點(diǎn)，剛性約束頂面的運(yùn)動(dòng)。使用 “多區(qū)域” 網(wǎng)格劃分方法對各部件劃分網(wǎng)格。
5、分析設(shè)置與邊界條件：固定阻尼器底面，對遠(yuǎn)程點(diǎn)施加 20000N 的水平力。假設(shè)工作載荷頻率在 1000Hz 至 1250Hz 之間，將響應(yīng)頻率設(shè)置為 500Hz 至 1500Hz，并添加 0.02 的阻尼系數(shù)。
6、運(yùn)行仿真并查看結(jié)果：請求頂面的 X 向位移頻響曲線。從圖 2 可見，當(dāng)載荷頻率在 1000Hz 至 1250Hz 區(qū)間時(shí)，變形范圍為 4×10?3mm 至 8×10?3mm。
圖 2 頂面的 X 向位移頻響曲線
7、采用粘彈性阻尼器重復(fù)上述分析。復(fù)制諧響應(yīng)分析系統(tǒng)。在新的分析中，為阻尼器部件添加一個(gè)命令片段，粘貼定義Prony 級數(shù)復(fù)剪切模量的命令（見圖 3）。運(yùn)行仿真并繪制 X 向位移頻響曲線（見圖 4）。
展開 ANSYS知識庫 | Maxwell激勵(lì)設(shè)置及網(wǎng)格剖分設(shè)置問題
來源于：ANSYS官網(wǎng)
