ansys質(zhì)量阻尼
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys質(zhì)量阻尼的視頻教程
【06】附加質(zhì)量在ANSYS中的應(yīng)用
本課程主要面向ANSYS用戶，通過對ANSYS的操作步驟講解，主要是命令流，仔細(xì)講解了命令流的用法，包括建立模型建立，材料參數(shù)設(shè)置，網(wǎng)格劃分，邊界條件設(shè)置，如何施加質(zhì)量單元以及對后處理結(jié)果的分析。 本課程分析例子是懸臂柱，一共包含兩個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，從前處理到后處理。
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【05】附加質(zhì)量/勢流體在ANSYS中的應(yīng)用
本課程主要面向ANSYS用戶，通過對ANSYS的操作步驟講解，主要是命令流，仔細(xì)講解了命令流的用法，包括建立模型建立，材料參數(shù)設(shè)置，網(wǎng)格劃分，邊界條件設(shè)置，如何施加質(zhì)量單元和水體單元以及對后處理結(jié)果的分析。 ? ? ? ?本課程分析例子是懸臂柱，一共包含三個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，從前處理到后處理。
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【3】ANSYS Workbench中附加質(zhì)量施加方法及干濕模態(tài)分析應(yīng)用
如何在ANSYS Workbench中施加附加質(zhì)量及干濕模態(tài)分析應(yīng)用
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ansys質(zhì)量阻尼的實(shí)例教程
這時(shí)用編輯器打開cp.out文件，可以看到按單元寫出的質(zhì)量、剛度等矩陣
3.
其原理很簡單，即使用ansys的超單元即可解決問題。定義超單元，然后列出超單元的剛度矩陣即可。
面是一個(gè)小例題，自可明白。
/prep7
k,1
k,2,3000
l,1,2
et,1,beam3
mp,ex,1,2e5
mp,prxy,1,0.3
r,1,5000,2e7,200
lesize,all,,,10
lmesh,all
finish
!----以上正常建立模型，不必施加約束和荷載
/solu
antype,7 !substructuring分析類型
seopt,matname,1 !設(shè)置文件名稱和剛度矩陣類型(剛度，質(zhì)量，阻尼等)
nsel,all !選擇所有節(jié)點(diǎn)
m,all,all !定義所有節(jié)點(diǎn)自由度為主自由度
solve !求解
selist,matname,3 !列出整體剛度矩陣
展開 針對LS-DYNA顯示動(dòng)力學(xué)分析中的初始應(yīng)力施加如重力、軸力問題，建立了柱模型，按照軸壓比為0.1施加軸力，對比分析了幾種方法的有效性和耗時(shí)，給出針對不同計(jì)算的施加初始應(yīng)力的最有效最經(jīng)濟(jì)的建議，提供了全部的k文件和程序代碼以及分析文檔。
阻尼是動(dòng)力分析的一大特點(diǎn)，也是動(dòng)力分析中的一個(gè)易于引起困惑之處，而且由于它只是影響動(dòng)力響應(yīng)的衰減，出了錯(cuò)不容易覺察。阻尼的本質(zhì)和表現(xiàn)是相當(dāng)復(fù)雜的，相應(yīng)的模型也很多。ANSYS提供了強(qiáng)大又豐富的阻尼輸入，但也正以其強(qiáng)大和豐富使初學(xué)者容易發(fā)生迷惑這里介紹各種阻尼的數(shù)學(xué)模型在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)，與在ANSYS中阻尼功能的使用。
1．比例阻尼
最常用也是比較簡單的阻尼大概是Rayleigh阻尼，又稱為比例阻尼。它是多數(shù)實(shí)用動(dòng)力分析的首選，對許多實(shí)際工程應(yīng)用也是足夠的。在ANSYS里，它就是 阻尼與 阻尼之和，分別用ALPHD與BETAD命令輸入。已知結(jié)構(gòu)總阻尼比是 ，則用兩個(gè)頻率點(diǎn)上 阻尼與 阻尼產(chǎn)生的等效阻尼比之和與其相等，就可以求出近似的 阻尼與 阻尼系數(shù)來用作輸入：
（5.1.1）
求比例阻尼系數(shù)的擬合公式
用方程組（5.1.1）可以得到 阻尼與 阻尼系數(shù)值，然后用ALPHD與BETAD命令輸入，這種阻尼輸入既可以做full（完全）法的分析，也可以作減縮法與振型疊加法的分析，都是一樣的有效。
但是盡管 阻尼與 阻尼概念簡單明確，在使用中也要小心一些可能的誤區(qū)。首先， 阻尼與質(zhì)量有關(guān)，主要影響低階振型，而 阻尼與剛度有關(guān)，主要影響高階振型；如果要做的是非線性瞬態(tài)分析，同時(shí)剛度變化很大時(shí)，那么使用 阻尼很可能會(huì)造成收斂上的困難；一樣的理由，有時(shí)在使用一些計(jì)算技巧時(shí)，比如行波效應(yīng)分析的大質(zhì)量法，加上了虛假的大人工質(zhì)量，那么就不可以使用 阻尼。同樣，在模型里加上了剛性連接時(shí)，也應(yīng)該檢查一下 阻尼會(huì)不會(huì)造成一些虛假的計(jì)算結(jié)果。
2．阻尼陣的計(jì)算
ANSYS中有多種辦法可以輸入阻尼特性。
展開 希望對大家有幫助
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(shí)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(hào)。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(hào)
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。
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ansys質(zhì)量阻尼的最新內(nèi)容
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
在有限元分析中，ANSYS 可以導(dǎo)出大規(guī)模稀疏矩陣（如剛度矩陣、質(zhì)量矩陣），通常使用 Harwell-Boeing (HB) CCS 格式。這些矩陣對后續(xù)二次開發(fā)、動(dòng)力學(xué)分析或自定義求解器非常重要，但由于其稀疏和壓縮存儲(chǔ)形式，直接在 MATLAB 中讀取和使用并不方便。
本文提供了 兩個(gè) MATLAB 函數(shù)，可直接從 ANSYS 導(dǎo)出的 HB 矩陣文件中讀取并重構(gòu)成 MATLAB 稀疏矩陣：
1.引論
經(jīng)常使用Ansys、Abaqus等一系列有限元分析軟件進(jìn)行計(jì)算、學(xué)習(xí)的學(xué)生或工程師們都會(huì)知道在有限元分析建模與計(jì)算中剛度矩陣與質(zhì)量矩陣的重要性。但是由于軟件的黑盒性質(zhì)，大家往往在實(shí)際使用十分成熟的商業(yè)化軟件的過程中慢慢忽視了有限元及其衍生出的商業(yè)軟件背后的原理與方法。
這時(shí)，不管是在學(xué)習(xí)中還是在工程應(yīng)用中往往都會(huì)遇到一個(gè)同樣的問題，那么就是如何將Ansys
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
最近在考慮自己編寫的程序和商用軟件的驗(yàn)證問題，有限元結(jié)構(gòu)分析中最關(guān)鍵的一環(huán)就是剛度矩陣的獲得，如果涉及到模態(tài)分析，還有質(zhì)量矩陣。考慮到商業(yè)軟件的成熟性，可以用ANSYS生成的剛度矩陣做參照來看自己編寫的程序是否正確，因此如何提取ANSYS中結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，并進(jìn)行隨后的驗(yàn)證或者二次開發(fā)是一個(gè)問題。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1796144
在本例中，我們介紹了一個(gè)仿真工作流程，用于在具有不同照明條件的特定環(huán)境中，從光學(xué)系統(tǒng)和CMOS成像器的組合中分析相機(jī)系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。此示例主要涵蓋整個(gè)工作流程中的Ansys Speos部分。該光學(xué)系統(tǒng)采用Ansys Zemax OpticStudio設(shè)計(jì)，并導(dǎo)出到Ansys Speos進(jìn)行系統(tǒng)級分析。CMOS成像器采用Ansys Lumerical設(shè)計(jì)，并導(dǎo)出至Ansys Speos。
下載
質(zhì)量單元屬于0維單元，ANSYS提供了質(zhì)量單元mass21，該單元有6個(gè)自由度，3個(gè)平動(dòng)自由度和3個(gè)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，可以分別設(shè)置不同方向上的不同質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但是一般3個(gè)平動(dòng)方向上的質(zhì)量是相同的，而3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可能分別不同。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可能對某些非轉(zhuǎn)動(dòng)模態(tài)影響較小甚至可以忽略，但是對某些模態(tài)影響比較明顯，所以在較容易獲得部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的情況下盡量將部件簡化為質(zhì)量單元時(shí)輸入每個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參數(shù)
針對LS-DYNA顯示動(dòng)力學(xué)分析中的初始應(yīng)力施加如重力、軸力問題，建立了柱模型，按照軸壓比為0.1施加軸力，對比分析了幾種方法的有效性和耗時(shí)，給出針對不同計(jì)算的施加初始應(yīng)力的最有效最經(jīng)濟(jì)的建議，提供了全部的k文件和程序代碼以及分析文檔。
1. 背景
從事結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制、車橋耦合振動(dòng)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測傳感器優(yōu)化布置、結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能分析等等一系列研究的同仁們應(yīng)該都面臨過一個(gè)同樣的問題—“怎么把結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量矩陣建立出來？”。這對于那些數(shù)值分析高手和專家可能不是什么問題；但是對于科研剛?cè)腴T的新手來說，這個(gè)難度還是相當(dāng)大的。如果都靠自己寫程序來建立有限元模型，則對理論基礎(chǔ)、編程水平都有很高的要求，甚至程序做出來也未必能保證其正確性，是一個(gè)很讓人頭疼的問題
此文為本人原創(chuàng)，首發(fā)于2016年12月 ANSYS中國微信公眾號(hào)。我的個(gè)人公眾號(hào)(贏仿設(shè)計(jì)，二維碼在文末)亦有轉(zhuǎn)載。
===========分割線，以下為正文==========
1. 問題的提出
如圖所示，在ICEPAK模型樹內(nèi)右鍵單擊3D零件, 可直接獲得體積和表面積，遺憾的是不能獲得質(zhì)量。
雖然可以通過體積和材料密度間接求得質(zhì)量，但對于某些通過優(yōu)先級設(shè)置獲得的“復(fù)雜形狀”
