
發布
注冊
/
登錄ABAQUS傳遞函數的案例
頻響函數及其與傳遞函數的關系|穩定裕度的理解
傳遞函數通常用于判定系統的絕對穩定性,也就是當系統的傳遞函數極點全部處于復平面的左半部分時,系統是有界輸入有界輸出(BIBO)穩定的(王天威P77)。在之前的博文中,我們對傳遞函數有如下理解:
G(s)本質上是一種對輸入信號(定義在s上的)復振幅密度的幅值增益和幅角移動。
數峰青,公眾號:數峰青
系統的復域分析:從增益角度理解傳遞函數
也即將它理解為原系統經過β“衰減”后的“復增益”頻譜。然而,跟拉普拉斯變換的定義一樣,這個β“衰減”是我們設想出來的,相當于假設這么一個衰減因子,進而使得我們能在復域求出傳遞函數的極點,具體見:
數峰青,公眾號:數峰青
拉普拉斯變換總結
對于一個經過傳遞函數的極點判定已經具有BIBO穩定性的系統,其β“衰減”已經失去作用了。這時候我們更關系系統本身對不同頻率的諧波的增益如何。
系統不經過β“衰減”所具有的對諧波的增益就是系統的頻響函數,其實就是傳遞函數中取β為0得到的結果。傳遞函數是定義在復平面上的,想象其圖像是三維空間中的一個曲面,曲面以s為自變量,以G(s)為函數。取β為0,實際就是用該三維空間中β=0表示的平面去“切”這個曲面,進而將函數降維為一個以iw為自變量的一元函數。總之,穩定系統的頻響函數表示其對一個諧波的復振幅頻譜的增益(含幅值增益和幅角移動)。
當然,也有利用系統在諧波作用下的穩態響應來建立頻響函數概念的,如王天威P114和盧京潮P143。這樣的好處是能更好理解什么是穩態響應。
其實也可以通過傅里葉變換來建立頻響函數的概念。如前所述,頻響函數是針對具有BIBO穩定性的系統的表征手段。既然其已經是穩定系統,那么可以說明該系統的單位脈沖響應是滿足古典傅里葉變換條件的。
展開 NVH_振動傳遞函數(VTF)
振動是汽車異響和噪音產生的根源所在,車身是其傳遞通道,無論是來自路面的激勵還是發動機的激勵,都會引起車身的振動,從而通過車身的傳遞路徑,引起相關的異響和與車內腔相互耦合產生聲波引發噪音。因此,想要在傳遞路徑上解決這些問題,就需要對車身結構進行振動傳遞函數的分析。
VTF顧名思義就是振動傳遞函數的英文縮寫,該方法就是分析計算結構的振動傳遞函數。傳遞函數的定義為線性系統響應量(輸出)的拉普拉斯變化與激勵量(輸入)的拉普拉斯變換之比。一般情況下對于車身的低頻響應的分析中,車身都假設為線性系統,實驗證明分析出來的結果與實際差別無異;而且輸出量與輸入量這兩個量是經過拉普拉斯變換而來的,是關于頻率的變量,而不是關于時間的變量。
H(s)=Y(s)/U(s)
H(s)為傳遞函數;Y(s)為輸出量;U(s)為輸入量。
由于傳遞函數為結構的固有屬性,與輸入力的大小無關,所以為了分析的方便,一般輸入力的大小在整個計算頻率段內設為1N。
展開 系統的復域分析:從增益角度理解傳遞函數
另外,由于單位脈沖函數δ(t)的拉氏變換為常數1(收斂域為整個復平面),可以得出:系統的傳遞函數等于系統對單位脈沖激勵的響應(單位脈沖響應)的拉氏變換。將L(δ(t))=1替換G(s)=U(s)/F(s)中的F(s)即可得。
二、從增益角度理解傳函
但是本文想從拉普拉斯變換的定義出發,以增益的角度來理解傳遞函數的內涵。我們在對拉氏變換的總結中,將拉普拉斯變換的本質理解為:
拉氏變換是對函數在t>0域進行指數衰減后的傅里葉變換,就是將原函數f(t)乘以一個單位階躍函數(使其限定在t>0域)和一個指數衰減函數exp(-βt)(β為衰減因子),再進行傅氏變換
數峰青,公眾號:數峰青
拉普拉斯變換總結
我們在對傅氏變換的總結中,理解傅氏變換F(iw)本質上是復振幅密度隨頻率的變化(在諧波的復數形式下討論)。F(iw)是一個復函數,其幅值(模)表示信號中各頻率分量的相對大小,其幅角表示信號中各頻率諧波之間的相位關系,通常習慣上也可以將F(iw)叫做復振幅頻譜(鄭君里P117)。見(或見鄭君里P114):
數峰青,公眾號:數峰青
傅里葉變換總結
本文第一部分已述,系統的傳遞函數等于系統單位脈沖響應的拉氏變換。結合上面對拉氏變換本質的理解,可以知道,無論是激勵和響應的拉氏變換,還是系統的傳遞函數,都是定義在復域(s=β+iw)的復函數。現在以復數運算規則來審視傳遞函數的公式:U(s)=G(s)F(s),可以認為:G(s)本質上是一種對輸入信號(定義在s上的)復振幅密度的幅值增益和幅角移動(需要指出,雖然G(s)在計算上等于單位脈沖響應的拉氏變換,但它本質上并不具有響應的拉氏變換的“量綱”,也即不能說G(s)是某個信號在s處的復振幅密度)。
展開 基于RADIOSS的地鐵車輛傳遞函數分析
運用HyperWorks有限元軟件建立某地鐵車輛車體有限元模型,進行了傳遞函數分析,找到了車體側墻的固有頻率,為后續的車體優化和減振設計提供了依據。結果表明側墻中部可以適當提高剛度,提高舒適性;可以應用傳遞函數來預測車體局部的固有頻率。
史志楠_基于RADIOSS的地鐵車輛傳遞函數分析.pdf

揚聲器線性傳遞函數的頻譜分析(Spectrum Analysis Concepts)
7 線性傳遞函數(Linear Transfer Function)
它是描述線性系統的數學模型。在線性系統中,輸出信號與輸入信號之間存在線性關系,其傳遞函數定義了輸入信號到輸出信號之間的轉換過程。它通常使用頻域表示,它是一個復雜函數,描述了系統對不同頻率的輸入信號的響應。傳遞函數可以通過對系統進行頻率響應分析或實驗測量獲得。在頻域中,線性傳遞函數將輸入信號的頻譜與輸出信號的頻譜聯系起來。
8 揚聲器傳遞函數(Loudspeaker Transfer Function)
它是指衡量揚聲器系統的響應和性能的一種數學模型。它描述了輸入信號如何通過揚聲器系統轉換為輸出聲音的過程。在揚聲器系統中,輸入信號經過揚聲器單元(包括振膜、線圈等)驅動和處理后產生聲音輸出。它表示了輸入信號與輸出聲音之間的關系。它被表示為復數形式,具有幅度響應(揚聲器對不同頻率的聲音信號的放大或衰減程度)和相位響應(揚聲器系統對輸入信號的相位偏移情況)兩個部分。
9 頻率分辨率(frequency resolution)
它是指在頻域上測量或分析信號時,能夠區分兩個接近頻率的離散頻率成分之間的最小差異。它表征了對于頻譜中不同頻率分量之間的分辨能力。
10 時域(time domain)
它是指信號在時間軸上的表示,它描述了信號隨時間變化的幅度和波形。時域分析關注的是信號在不同時間點上的取值和變化情況。
11 頻域(frequency domain)
它是指信號在頻率軸上的表示,它描述了信號在不同頻率上的能量分布和成分。
展開 人行鋼板橋加速度傳遞函數分析
圖1 簡易臨時人行鋼板橋
本案例使用ABAQUS對人行鋼板橋進行隨機響應分析,并采用plug-ins插件對橋面中部加速度響應進行分析,提取橋面敏感點加速度傳遞函數。
案例涉及的相關技術:
①abaqus隨機響應分析;
②plug-ins插件編寫;
③ODB數據處理分析。
計算報告編寫采用操作引導式,希望能為讀者使用ABAUQS進行線性動力分析提供有益參考。操作分析要點為:
①ABAQUS隨機響應分設置;
②plug-ins插件編寫;
③ODB數據提取模型傳遞函數。
二、計算任務
1.模型裝配及接觸連接
計算模型為簡易人行鋼板橋模型,見圖2。模型包含兩個part,分別為橋面板和端部支座。橋面板長6m,寬4m,厚70mm,厚度略厚以模擬真實人行橋橋面下的鋼筋架和加勁筋剛度。端部支座為Z字型截面,肢長627mm,肢寬375mm,肢厚50mm。橋面板和端部支座材料支座均采用Q345鋼材,對鋼材密度略作調整彌補鋼板厚度調整引起的質量變化,材料參數見圖3。
支座下表面與參考點采用Coupling連接,見圖4;橋面板與支座每邊設置兩個連接點,采用fastener模擬焊接,見圖5。
圖2 簡易人行鋼板橋模型
圖3 Q345材料模型
2.分析步設置
隨機響應分析需要分兩個分析步完成,第一分析為頻率分析(Frequency),第二分析步為隨機響應分析(Random response).
1) 單擊Create Step,選擇Linear perturbation中的Frequency;選擇 Lanczos;設置分析 30個頻率(30 eigenvalues);在Other選項卡中采用質量歸一化(normalize the eigenvectors by Mass),見圖6。
展開 基于Hyperworks-OptiStruct 做的VTF(振動傳遞函數)分析的頭文件 ¥10
還有一個簡單的模型modal(相關激勵點和響應點都是我隨便點選的),可以根據自己的需要,用hypermesh導入模型,重新renumber這些點即可。
使用方法:用hypermesh導入自己的模型,把需要計算的點重新renumber一下就行了(節點編號,用記事本打開我的頭文件就知道了),然后導出模型。用記事本打開自己的模型,添加一行include這個IPI的語句即可(如果不知道怎么添加,用記事本打開我的modal模型,看看我那一行就知道了),記得要把模型文件和頭文件放在同一個文件夾里。
如果還有疑問,私信我就行,我看到都會回復的
基于nastran做的NTF(噪聲傳遞函數)分析的頭文件,include文件 ¥10
還有一個簡單的模型modal(相關激勵點和響應點都是我隨便點選的),可以根據自己的需要,用hypermesh導入模型,重新renumber這些點即可。
使用方法:用hypermesh導入自己的模型,把需要計算的點重新renumber一下就行了(節點編號,用記事本打開我的頭文件就知道了),然后導出模型。用記事本打開自己的模型,添加一行include這個IPI的語句即可(如果不知道怎么添加,用記事本打開我的modal模型,看看我那一行就知道了),記得要把模型文件和頭文件放在同一個文件夾里。
如果還有疑問,私信我就行,我看到都會回復的
基于Hyperworks-OptiStruct 做的NTF(噪聲傳遞函數)分析的頭文件 ¥10
還有一個簡單的模型modal(相關激勵點和響應點都是我隨便點選的),可以根據自己的需要,用hypermesh導入模型,重新renumber這些點即可。
使用方法:用hypermesh導入自己的模型,把需要計算的點重新renumber一下就行了(節點編號,用記事本打開我的頭文件就知道了),然后導出模型。用記事本打開自己的模型,添加一行include這個IPI的語句即可(如果不知道怎么添加,用記事本打開我的modal模型,看看我那一行就知道了),記得要把模型文件和頭文件放在同一個文件夾里。
如果還有疑問,私信我就行,我看到都會回復的
基于nastran做的VTF(振動傳遞函數)分析的頭文件,include文件 ¥10
還有一個簡單的模型modal(相關激勵點和響應點都是我隨便點選的),可以根據自己的需要,用hypermesh導入模型,重新renumber這些點即可。
使用方法:用hypermesh導入自己的模型,把需要計算的點重新renumber一下就行了(節點編號,用記事本打開我的頭文件就知道了),然后導出模型。用記事本打開自己的模型,添加一行include這個IPI的語句即可(如果不知道怎么添加,用記事本打開我的modal模型,看看我那一行就知道了),記得要把模型文件和頭文件放在同一個文件夾里。
如果還有疑問,私信我就行,我看到都會回復的
NVH-CAE傳遞函數分析思路與后處理程序的實現 ¥10
具體來講,即BIW的模態、TrimBody的模態、車體接附點的動剛度、車體的傳遞函數(VTF/NTF),以及整車模態路躁等解析項目。設定相關的模態、動剛度以及傳涵目標,或者直接在進行整車虛擬仿真分析評判,最終達到整車的NVH目標。各目標的設定邏輯以及評判的方法手段,國內各主機廠各有不同。大致來說,即根據整車的振動噪聲目標,分解到TrimBody級別的傳涵、接附點動剛度目標,再向下分解到各個子系統目標,例如方向盤模態目標、BIW模態目標、座椅模態目標等等。根據相關理論,TrimBody接附點的力乘以其到響應點的傳涵,即為一條路徑的響應大小,把所有路徑的響應求和,即得到整車振動噪聲的預估值。那么,給傳遞函數目標設定,以及如何評價傳涵就變得非常重要了。
總所周知,車體與底盤接附點較多。常見的底盤類型有:前麥弗遜懸架+后扭力梁懸架結構,這種在家庭用三廂車上比較常見。另一種為前麥弗遜懸架+后多連桿懸架,或者前麥弗遜懸架+后雙叉臂懸架,這種懸架構造在許多SUV上比較常見。不管哪種懸架,其與底盤的接附點都能到20個以上。拿NTF(Noise transfer function)來說,一共22個接附點,每個接附點3個激勵方向,有4個聲腔響應點,那么整體的傳涵數量有:22×3×4=264。傳涵分析的目的,就是從這近300條的傳涵中判斷車體的風險點,并進行優化。這是一項非常有挑戰性的工作。如何為這些傳涵劃分目標曲線,如何具體去評價這些傳遞函數,都非常的考驗每一個NVH-CAE工程師。
那么,怎樣才能從如此之多的曲線中得到整車振動噪聲的風險點呢?根據我的一些經驗,可以從以下幾個方面來考慮:
展開 
用戶論文分享 | 基于聲腔傳遞函數的前圍隔音墊選型
基于聲腔傳遞函數的前圍隔音墊選型
陳明,康潤程,李紹磊,姚璐
( 國家汽車質量監督檢驗中心(襄陽), 湖北襄陽441004 )
小 廣 告
對此論文感興趣?想面對面與作者探討?
報名參加B&K 2019用戶技術交流大會
此文作者將作為演講嘉賓分享
摘要
為快速、準確地實現前圍隔音墊選型,提升車內聲學品質,展開研究。以聲腔傳遞函數原理為理論基礎,以整備車身為測試環境,通過理論分析和精準測試,明確3 款不同材質的前圍隔音墊隔聲性能差異。通過對比分析,明確PET+EVA+雙組分棉材質的前圍隔音墊較適合測試樣車,從而完成對測試樣車的前圍隔音墊選型。研究結果為整車狀態下前圍隔音墊選型提供了真實有效的測試案例,為降低乘用車車內噪聲水平提供有效建議。
關鍵詞:聲學;前圍隔音墊;聲腔傳遞函數;隔聲性能;材料
中圖分類號:U467 文獻標志碼:A
DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-1355.2019.01.042
對此論文感興趣?
想面對面與作者探討?
報名參加B&K 2019用戶技術交流大會
此文作者將作為演講嘉賓分享
↓ 點擊圖片查看詳情,立即報名!
展開 減震器傳遞函數計算實例(原創,如轉載,請注明出處)
分析類型:基于模態疊加法的諧響應分析
技術難點:傳遞函數
完成人:技術鄰ANSYS專家
網址:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
模擬過程:
減震器載荷傳遞函數
圖1 減震器模型
圖2 力的傳遞函數
圖3 彎矩的傳遞函數
Abaqus熱傳導模型溫度傳遞只能傳遞一層單元
如圖所示,只有一層單元溫度有變化,溫度傳遞不到內層單元,綠色豎線標出來的代表間隙,這個模型是一個一層一層卷起來的螺旋線模型,層與層之間存在間隙。模型材料是鋼,采取的m制,導熱系數52,密度7850,比熱700,間隙處也設置了接觸熱阻,有間隙熱傳導。但是溫度傳遞就是只能傳遞一層單元
abaqus數據傳遞 ¥2
最近在學習abaqus數據傳遞功能。abaqus中數據傳遞的方法大體有三種,一種是我們常用的重啟動,一種是數據傳遞,還有一種是提取初始應力場再導入。
1.重啟動的步驟如下:
1)在原模型中設置restart輸出請求;
2)在重啟動模型中設置重啟動請求:
單擊菜單Model/edit attributes,選擇重啟動模型名稱,設置重啟動分析步名稱以及重啟動迭代步;