模態仿真的案例
基于python二次開發和RSG的模態仿真插件制作過程及源代碼 ￥100
1、通過python編寫模態仿真函數，附源代碼。
2、利用abaqus RSG建立插件調用第一步建立的模態仿真函數
3、保存插件到軟件安裝的相應目錄，之后即可一鍵進行模態計算。
說明：這樣原來模態仿真需要進行網格劃分、材料賦予、工況設定、作業提交、讀取結果文件等操作現在只需要鼠標點擊3次即可完成。
某空濾上、下殼體模態仿真計算
某空濾上、下殼體模態仿真計算
空濾原始模型、網格、參數
CAD model
FEM model
PPT20材料參數：
彎曲模量E=2400MPa
密度:1.05g/cm3
自由模態分析結果前六階模態接近0表示零件的六個自由度方向的剛體運動模態，去除即可。真實模態應從第7階開始。
上殼體模態計算結果
下殼體模態計算結果
自由模態分析前六階模態頻率接近0，表示零件六個自由度方向剛體運動模態，去除即可。
上殼體模型非剛體最低頻率（第七階）為196.98 HZ，較接近275HZ，稍加改進即可滿足要求。
下殼體模型非剛體最低頻率（第七階）為77.66 HZ，與設計要求275HZ差距較大，需做較大修改方可滿足要求。
綜上:上、下殼體均需改進結構，如增加加強筋等。
某空濾上、下殼體模態仿真計算 .ppt
展開 滾動輪胎模態仿真 ￥10
滾動輪胎模態仿真實際上是在輪荷加載的基礎之上的重啟動分析。輪胎在穩態滾動過程中,會受到預加載荷、慣性力以及輪胎和地面的摩擦力的影響,這些力會對整個系統的剛度矩陣和阻尼矩陣產生影響,導致非對稱性。故不能采用常規方法對動力學方程進行解耦,必須用復模態來解耦,所以滾動輪胎的模態仿真其實是復模態的的提取。
在abaqus的穩態滾動中,輪胎實際上是不滾動的,只是內部材料的流動（歐拉-拉格朗日法）。在提取復模態之前,必須保證輪胎滾動的轉速和線速度相匹配，故需先進行roll tire仿真調試：
roll tire計算中，先給定輪胎線速度、轉動角速度然后提取輪胎輪心的力矩M,當輪胎穩態滾動的時候, 輪胎輪心的力矩M應該為0。在實際操作中,需要不斷的調節定義的ω值,使最終繞Y向的力矩M在[-10,10]之內。
進行roll tire計算時，首先進行step1二維輪胎充氣仿真計算，然后進行step2rev旋轉3D輪胎生成及輪荷加載計算，在此基礎上進行Free roll計算Inp文件的編寫，進行計算，查看輪胎輪心的力矩M判斷輪胎是否處于穩態滾動狀態。下圖為step1.inp以及step2rev.inp運行結果圖：
展開 模態仿真對比
模態仿真對比
基于Radioss的牽引車車架模態仿真與試驗對比分析.pdf
基于Radioss的牽引車車架模態仿真與試驗對比分析.pdf
電池箱模態分析仿真APP
訪問Simapps，在線計算電池箱模態分析仿真APP：
https://www.simapps.com/v2/engineering-app/all/174973
軌道交通設備設計與維護——軌道交通緩沖器模態分析仿真APP
使用仿真APP能夠在研發初期，在虛擬環境中對各部件在不同工況下的性能指標進行直觀展示，從而識別潛在設計缺陷，指導設計優化。
與傳統仿真軟件相比，仿真APP是更加高效、便捷、易用的仿真工具。無論是設計工程師還是試驗測試人員，都無需掌握專業的仿真知識，便能輕松上手使用：只需在瀏覽器中打開仿真APP計算頁面，簡單設置各項參數，即可一鍵在線計算，快速得到仿真結果，從而優化設計方案、提升測試效率，降低研發成本。對于較復雜的仿真結果，還可以在線咨詢仿真APP開發者，獲取專業的仿真結果分析指導。
整理了10款軌道交通設備設計與維護相關仿真APP，供大家體驗：www.yqgqt.org.cn/post/1962529。不符合要求，還可以個性化定制。
下面介紹一款軌道交通緩沖器模態分析仿真APP：
地鐵緩沖器是列車在啟動、剎車以及發生碰撞時，吸收和緩解沖擊力的重要裝置，直接關系到乘客的舒適性和列車的安全性。緩沖器的模態特性，即其固有頻率和振型，決定了它在受到外界激勵時的響應方式。如果緩沖器的固有頻率接近列車運行或外界干擾的頻率，可能會引發共振，導致緩沖器的振動放大，影響其吸能效果和使用壽命。
該仿真APP適用于地鐵系統設計工程師、結構分析師及緩沖器制造商，通過建立緩沖器的三維模型，用戶可以定義材料屬性、邊界條件、結構參數等，進行模態分析，得到緩沖器的多階固有頻率和振型。通過分析振型，用戶可以清晰地了解緩沖器在不同頻率下的變形模式，識別出可能導致共振的區域，從而進行優化設計，確保緩沖器能夠在實際應用中有效緩解沖擊力。
在線體驗：www.simapps.com/v/228451.html
展開 基于optistruct模態貢獻量仿真分析-02 ￥60
模態貢獻量分析是基于結構模態的頻響分析，一般被用來分析診斷低頻振動問題，在汽車行業處理異響、抖動問題仿真分析中應用尤為顯著，如NTF優化問題中等。通過板件模態貢獻量仿真分析我們可以找出各個板塊貢獻量的大小。各個板塊對響應點的聲壓貢獻不一樣，這就需要識別出峰值頻率下的各個板塊的貢獻量，找到對響應點聲壓正貢獻較大的板塊，通過對這些板件的結構修改，從而降低這些板塊對響應點的輻射能力，以此改善聲學環境。對于負貢獻的板塊其引起的聲壓與總聲壓相位相反，這些板塊的振動對總聲壓產生負的貢獻。對于板塊貢獻量很小的我們認為是中性板，意思就是這些板的振動對總聲壓影響不大可以忽略。
本節案例重點介紹板件貢獻量仿真分析。
單個峰值點板件貢獻量柱狀圖
單個峰值點板件貢獻量極坐標圖
全頻段模態貢獻量曲線圖
全頻段模態貢獻量沙圖
我們可以根據響應點得到的曲線，分析我們需要關注的峰值點，看看哪些板塊的貢獻量最大，然后單獨對這些板塊的結構進行優化。本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分。
展開 基于optistruct模態貢獻量仿真分析-01 ￥50
模態貢獻量分析是基于結構模態的頻響分析，一般被用來分析診斷低頻振動問題，在汽車行業處理異響、抖動問題仿真分析中應用尤為顯著，如NTF優化問題中等。 通過模態貢獻量仿真分析我們可以找出問題峰值是哪一階模態貢獻最大，它是正貢獻還是負貢獻。對正貢獻量大的模態進行抑制，對關注的峰值頻率進行優化。
本節案例重點介紹模態貢獻量（模態參與因子MPF）仿真分析。
單個峰值點模態貢獻量柱狀圖
單個峰值點模態貢獻量極坐標圖
全頻段模態貢獻量曲線圖
全頻段模態貢獻量沙圖
我們可以根據響應點得到的曲線，分析我們需要關注的峰值點，看看哪一階模態的貢獻量最大，然后單獨對這一階模態進行優化。本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分，凡購買本案例的朋友，結合附件中的模型及相關操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
展開 基于Digimat的玻纖增強PA66油底殼振動異響仿真與試驗對標研究
wx_fmt=png&from=appmsg&tp=wxpic&wxfrom=10005&wx_lazy=1" alt="image.png"></p><p class="ql-align-center"><span style="color: rgb(127, 127, 127);">圖7 振動試驗臺</span></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><strong>Part.04</strong></p><p><strong>試驗結果分析</strong></p><p>基于模態分析約束邊界，同步設計油底殼模態測試， 油 底 殼 前 10 階 模 態 仿 真 與 測 試 結 果 對 比見表1。</p><p><br></p><p>由表1可知，油底殼前5階模態仿真值與測試值的相對誤差在8%以內，前10階模態仿真值與測試值的相對誤差在 12% 以內，且振型一致，仿真精度滿足工程應用需求，驗證了仿真方法的有效性。</p><p><br></p><p class="ql-align-center"><span style="color: rgb(127, 127, 127);">表1 模態仿真與測試結果</span></p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/sz_mmecoa_png/R4ahTdsWlH7XlCH3Z3DKDhibyW4ibOHf1k4AbiclYwytILjweUTNeXs96G75wv83ly3UYurC3KiarTQiavt7TvnyBYQ/640?
展開 聲學仿真專題 | 直管的聲腔模態分析
本文從最簡單的直管出發，介紹聲腔模態的有限元仿真方法。
1 建模
兩端封閉直管內的空氣模型如下圖所示：
2 材料參數
空氣的密度和聲速如下圖所示：
3 網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
聲腔模態分析的設置如下：
5 分析結果
前六階非零模態頻率如下：
6 對比理論解
理論解如下，驗證了仿真結果的正確：
7 兩端封閉直管改為一端封閉、一端打開
只需要在分析設置上稍作修改，兩端封閉的直管就可以變為一端封閉一端打開的直管，如下圖所示：
8 分析結果
前六階非零模態頻率如下：
9 對比理論解
理論解如下，驗證了仿真結果的正確：
10 兩端封閉直管改為兩端打開
只需要在分析設置上稍作修改，兩端封閉的直管就可以變為兩端打開的直管，如下圖所示：
11 分析結果
前六階非零模態頻率如下：
12 對比理論解
理論解如下，驗證了仿真結果的正確：
展開 
Ansys workbench正弦駐頻轉隨機窄帶PSD譜的方式 ￥10
需要將環境PSD譜，疊加共振頻率的駐頻進行振動仿真。當使用Ncode進行計算時可以實現同時輸入環境PSD譜和正弦駐頻。但是在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，確不能同時輸入PSD譜和正弦駐頻。此時需要將正弦駐頻轉為窄帶隨機PSD譜，再將環境PSD與窄帶PSD的疊加譜輸入到Ansys Workbench進行隨機振動分析。
實現方法：
將正弦駐頻轉為窄帶隨機，可以依據1、能量等效原則。通過正弦信號的均方值等于窄帶隨機信號的均方值來換算。2、也可以通過兩種激勵狀態下結構的最大加速度響應幅值相等來換算。本文參考周炬老師《Ansys workbench有限元分析實例詳解-動力學》中給出的公式進行轉換。具體講解請參考教程。這里僅是將教材的轉換方法結合工作需求轉化為可以方便使用的excel工具。
應用介紹：
Excel工具表如下。
以下是進行PSD換算所需的輸入信息：
? 首先環境PSD譜線信息。
? 然后根據結構的模態仿真結果，確定結構固有頻率為駐頻點。
? 正弦激勵幅值：通常依據頻率值所在范圍有相對應的激勵幅值要求。
? 窄帶帶寬：通常由指定寬度、共振頻率的百分比等。
完成以上輸入信息后，點擊左上角“組合”按鈕即可得到，正弦駐頻轉窄帶隨機PSD+環境PSD的疊加結果。
將疊加后的PSD譜直接復制到Ansys Workbench中，再進行輸入Improved fit后即可進行正常隨機振動仿真。
示例：
1.模態疊加法隨機振動分析，計算結構模態。
2.根據產品工作環境輸入環境PSD譜，
3.根據模態仿真結果輸入，正弦駐頻頻率（通常由振型或者單位激勵的諧響應仿真的響應峰值確定）
幅值、帶寬：根據試驗要求結合頻率點確定。
展開 【4月19-22日 無錫】ANSYS Workbench電機結構強度、模態、振動仿真實例
背景
電機結構設計的基本內容包括四個方面，一是確定電機的防護形式、軸承型式和數目、軸伸型式和數目、安裝方式和冷卻系統等；二是確定電機某零部件具體的結構型式、形狀和具體尺寸，使用的材料；三是確定電機機械聯接的零部件之間的聯接方式；四是核算電機零部件的機械性能，包括強度、剛度、變形等的計算；而這幾部分內容之間是有相互關系和相互影響，需要電機結構工程師考慮充分及計算結構強度等問題準確，計算結構相關問題準確往往需要使用當下有限元等仿真方法。
先進的仿真平臺ANSYS Workbench是能實現結構靜力學、模態、諧響應、振動等仿真，Workbench獨特的項目圖形化界面把整個仿真過程緊密結合在一起，完成復雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結構等物理場相互耦合分析產品，可以在產品設計階段就能減少產品問題。特舉辦“ANSYS Workbench電機結構強度、模態、振動仿真實例”培訓。詳情請參見第四部分“內容大綱”。
時間地點
時間：2019年4月19日-4月22日（第一天報到，授課3天）
地點：江蘇*無錫
主講專家
該課程講師，具有13年電機設計及仿真分析經驗，具備電機結構及電磁等多物理場耦合仿真分析能力，一直對外提供技術咨詢服務，具有扎實的數值計算理論基礎；熟練掌握ANSYS EM、Workbench、Matlab等軟件。培訓40多場次，學員上千人。
內容大綱
報名費用
標準費用：3980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
展開 基于comsol進行共振薄膜聲學超材料的模態分析
由吸聲系數理論模型可知，薄膜型結構的吸聲性能與振型模態、相對聲阻抗率有關。對有無附加質量塊的薄膜型結構進行預應力模態分析，探討振型模態與吸聲系數曲線的對應關系。
研究內容：
由吸聲系數理論模型可知，薄膜型結構的吸聲性能與振型模態、相對聲阻抗率有關，對有無附加質量塊的薄膜型結構進行預應力模態分析，探討振型模態與吸聲系數曲線的對應關系。
圖1.薄膜型結構
圖2.無中心質量塊薄膜型結構的固有模態分析
圖3. 含中心質量塊薄膜型結構的固有模態分析
數值模擬：
分別對有無附加質量塊的薄膜型結構進行預應力模態分析，預應力模態仿真選取的聚酰亞胺薄膜彈性模量為 2.35GPa，泊松比為 0.38，選取的結構鋼質量塊彈性模量為 200GPa，泊松比為 0.30。進行COMSOL 預應力模態仿真時，圓形薄膜結構采用膜單元(Membrane)，薄膜中心質量塊結構進行添加質量處理，除邊界條件的設置外，還需在薄膜表面施加初始面應力 200N/m。仿真分析的步驟如下所示。
（1）建立幾何模型
圖4.幾何模型的構建
（2）設置物理場
圖5.物理場的設置
（3）模態分析
無附加質量塊張緊圓膜結構和附加圓形質量塊薄膜型結構的前6階固有頻率和模態振型仿真結果如圖。可以看出在comsol中利用膜單元對薄膜型結構的固有模態分析結果與原文中對應的十分準確。
圖6. 復現無中心質量塊薄膜型結構的固有模態
圖7. 復現含中心質量塊薄膜型結構的固有模態
分
最后,有相關需求歡迎通過公眾號"320科技工作室"與我們聯絡
展開 聲學仿真專題 | 汽車內的聲腔模態分析
本文演示汽車聲腔，介紹聲腔模態的有限元仿真方法。
1 建模
汽車內的空氣模型如下圖所示：
2 材料參數
空氣的密度和聲速如下圖所示：
3 網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
聲腔模態分析的設置如下：
5 分析結果
前六階非零模態頻率如下：
6 考慮座椅的吸聲效應
在以上設置的基礎上，考慮座椅的吸聲效應，如下圖所示：
7 分析結果
前六階非零模態頻率如下：
