動態(tài)性能分析的案例
MSC Nastran快速評估零部件和系統(tǒng)的動態(tài)性能
概述
在很多工業(yè)應(yīng)用中，了解結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能對于產(chǎn)品的安全至關(guān)重要。汽車工程師致力于汽車乘坐舒適性和車內(nèi)噪聲的控制研究，航空航天工程師努力控制飛機(jī)發(fā)動機(jī)的振動和噪聲，以提供更好的客艙舒適度體驗。
了解地震和風(fēng)作用下的建筑物和橋梁的動態(tài)響應(yīng)對土木工程師來說很重要，在機(jī)械、電子、能源和其他領(lǐng)域也可以找到許多其他例子，動態(tài)性能在客戶滿意度、安全性和產(chǎn)品壽命方面起著至關(guān)重要的作用。
MSC Nastran是行業(yè)領(lǐng)先的多學(xué)科有限元分析求解器，它提供了一個完整的解決方案，可以虛擬測試產(chǎn)品（無論大小）在各種負(fù)載下的動態(tài)行為，從而降低產(chǎn)品開發(fā)成本，同時提高設(shè)計的性能和安全性。憑借用于模態(tài)響應(yīng)和頻率響應(yīng)分析的高度可擴(kuò)展性、計算效率高的算法，MSC Nastran十分適合解決超大模型，還可以進(jìn)行隨機(jī)振動分析，以分析結(jié)構(gòu)對地震和風(fēng)載荷的響應(yīng)。響應(yīng)和沖擊譜的生成和分析提供了組合模態(tài)響應(yīng)以確定響應(yīng)峰值的能力。此外，瞬態(tài)響應(yīng)分析是計算強(qiáng)迫振動響應(yīng)的最通用方法，使用戶能夠計算結(jié)構(gòu)在時變載荷激勵下的性能。
商業(yè)價值
更低的保修成本：通過全面測試確保產(chǎn)品在實際負(fù)載下的性能。
更高的工程生產(chǎn)率：利用快速、高效的計算算法來分析任何尺寸的模型，從單個部件到整個車輛。
加快上市時間：在創(chuàng)建物理原型之前進(jìn)行廣泛的虛擬測試，以深入了解新設(shè)計，并減少不確定性。
實現(xiàn)更低的保修成本：通過在復(fù)雜交互的專業(yè)之間進(jìn)行精確的仿真計算，然后做出更好的設(shè)計決策，避免使用過程中出現(xiàn)意外的失效。
展開 設(shè)計仿真 | MSC Nastran 快速評估零部件和系統(tǒng)的動態(tài)性能
概 述
在很多工業(yè)應(yīng)用中，了解結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能對于產(chǎn)品的安全至關(guān)重要。汽車工程師致力于汽車乘坐舒適性和車內(nèi)噪聲的控制研究，航空航天工程師努力控制飛機(jī)發(fā)動機(jī)的振動和噪聲，以提供更好的客艙舒適度體驗。
了解地震和風(fēng)作用下的建筑物和橋梁的動態(tài)響應(yīng)對土木工程師來說很重要，在機(jī)械、電子、能源和其他領(lǐng)域也可以找到許多其他例子，動態(tài)性能在客戶滿意度、安全性和產(chǎn)品壽命方面起著至關(guān)重要的作用。
MSC Nastran是行業(yè)領(lǐng)先的多學(xué)科有限元分析求解器，它提供了一個完整的解決方案，可以虛擬測試產(chǎn)品（無論大小）在各種負(fù)載下的動態(tài)行為，從而降低產(chǎn)品開發(fā)成本，同時提高設(shè)計的性能和安全性。憑借用于模態(tài)響應(yīng)和頻率響應(yīng)分析的高度可擴(kuò)展性、計算效率高的算法，MSC Nastran十分適合解決超大模型，還可以進(jìn)行隨機(jī)振動分析，以分析結(jié)構(gòu)對地震和風(fēng)載荷的響應(yīng)。響應(yīng)和沖擊譜的生成和分析提供了組合模態(tài)響應(yīng)以確定響應(yīng)峰值的能力。
展開 船用隔振器動態(tài)性能測試方法研究
隔振器的動態(tài)性能的優(yōu)劣，對艦船設(shè)備顯得尤為重要，因此更需要對其進(jìn)行實驗研究以便更好地掌握其隔振性能。
本文對隔振器常見的動態(tài)性能測試方法進(jìn)行研究，并通過電動振動臺組建了基礎(chǔ)激振法動態(tài)性能測試系統(tǒng)，通過疲勞試驗機(jī)組建了橢圓法動態(tài)性能測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了隔振器動剛度的測試，兩種方法測試結(jié)果基本一致。同時，本文分析了激振頻率、激振位移幅值對橢圓法動剛度測量結(jié)果的影響：①隨著激振頻率的增大，動剛度先逐漸減小后逐漸增大，在共振頻率處激勵時動剛度值最小。②隨著激振位移幅值的增大，動剛度呈逐漸減小的趨勢。由此可見，在進(jìn)行橢圓法動態(tài)性能試驗時，激振頻率、激振位移幅值的選值，對測試結(jié)果有著較大的影響。這將為隔振器動態(tài)性能試驗的準(zhǔn)確性評估提供參考依據(jù)。
引用本文：
周煥陽，姚明格，張望，劉浩，孫航.船用隔振器動態(tài)性能測試方法研究[J].環(huán)境技術(shù),2022,40(04):151-156.
文章來源：環(huán)境技術(shù)核心期刊
展開 AMESim系統(tǒng)仿真模塊--用于設(shè)計您自己系統(tǒng)的AMESim
AMERun的用戶可以修改模型的參數(shù)和仿真的參數(shù)，執(zhí)行穩(wěn)態(tài)或動態(tài)仿真，輸出結(jié)果圖形和分析仿真結(jié)果。
AMERun通過禁止最終用戶修改模型結(jié)構(gòu)和建模假設(shè)來保護(hù)模型。AMERun使得用戶也可以安全地和用戶的內(nèi)部或外部合作伙伴分享可重復(fù)使用的模型。
超高動態(tài)性能：VI-grade最新駕駛模擬器HexaRev結(jié)構(gòu)展示
在零原型峰會上亮相，HexaRev 引入了一種全新的機(jī)械和運(yùn)動學(xué)架構(gòu)，克服了傳統(tǒng)六足的限制，實現(xiàn)了高度動態(tài)的六自由度機(jī)動，實現(xiàn)了車輛動力學(xué)、乘坐舒適性、NVH、ADAS 和 HMI 等前所未有的真實感。
關(guān)于 VI-grade
VI-grade 是全球顛覆性汽車開發(fā)解決方案提供商，致力于推動零原型車開發(fā)模式的落地。
公司以人為本的解決方案涵蓋行業(yè)領(lǐng)先的實時仿真軟件、專業(yè)駕駛模擬器及硬件在環(huán)解決方案，助力交通運(yùn)輸行業(yè)加速產(chǎn)品開發(fā)。
其可擴(kuò)展的駕駛模擬器產(chǎn)品系列覆蓋廣泛性能區(qū)間，能夠全面評估多學(xué)科駕駛體驗。這些經(jīng)過實踐驗證的解決方案，幫助整車廠、供應(yīng)商、研究中心、賽車團(tuán)隊及高校減少物理原型車使用，同時加速創(chuàng)新進(jìn)程，逐步實現(xiàn)零原型車的終極開發(fā)目標(biāo)。
VI-grade 隸屬于 HBK ISV（仿真與驗證）事業(yè)部，該事業(yè)部專注于提供實時軟件、模擬器及硬件在環(huán)解決方案，支持產(chǎn)品開發(fā)全周期的虛擬測試，助力企業(yè)加速創(chuàng)新、縮短上市時間并提升競爭優(yōu)勢。
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展開 技術(shù)研究 | 霍普金森桿在高分子復(fù)合材料動態(tài)力學(xué)性能中的應(yīng)用
SHPB實驗原理圖
自1949年世以來，SHPB經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為動態(tài)力學(xué)測量的主要設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、測量方法精巧、加載波形易控制等優(yōu)點，其所測量的應(yīng)變率范圍也是人們所關(guān)心的一般工程材料應(yīng)變率敏感性變化比較劇烈的范圍。但是過去的Hopkinson 技術(shù)主要應(yīng)用在金屬及其合金材料上，這類材料拉壓特性基本對稱而且塑性變形能力較大，而復(fù)合材料由于其結(jié)構(gòu)的多變性，其阻抗、延展性等與金屬相差較大，故此裝置仍需要不斷的發(fā)展。
動態(tài)壓縮試驗
一般認(rèn)為復(fù)合材料是粘彈性材料，為了保證加載時材料內(nèi)應(yīng)力均勻性，可以在輸入桿的頭端粘貼銅片作為波形整形器，波形整形器的作用是延長入射波的上升沿，增加試樣有效的加載時間，保證試樣中的軸向應(yīng)力均勻。一般來說，當(dāng)試樣兩端面的軸向應(yīng)力差小于5％時，就可以認(rèn)為試樣中的軸向應(yīng)力已達(dá)到均勻。
典型的沖擊壓縮應(yīng)力脈沖信號
動態(tài)拉伸試驗
與動態(tài)壓縮試驗相比較，動態(tài)拉伸試驗比較復(fù)雜，需要對壓桿進(jìn)行改裝。目前主要采用的是反射式SHPB裝置，通過應(yīng)變片記錄反射波、入射波、透射波，從而得到其應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
普金森拉桿原理圖
動態(tài)剪切試驗
復(fù)合材料的動態(tài)剪切試驗一般是通過對試樣的合理設(shè)計，利用霍普金森桿壓桿實現(xiàn)剪切變形，這種裝置與壓桿裝置相似，通過壓縮間接地實現(xiàn)對復(fù)合材料的剪切變形，得到復(fù)合材料的剪切應(yīng)變率、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
用于動態(tài)剪切測試的霍普金森桿
總結(jié)
利用霍普金森桿裝置可對各種復(fù)合材料的動態(tài)壓縮、拉伸、剪切等性能作全面詳細(xì)的測試，依據(jù)測試結(jié)果分析復(fù)合材料的應(yīng)變率行為。
展開 技術(shù)研究｜霍普金森桿對玻纖增強(qiáng)材料（GFRP）的動態(tài)壓縮性能研究
在這些應(yīng)用中，GFRP材料可能會受到?jīng)_擊載荷作用，在沖擊載荷下材料往往表現(xiàn)出與準(zhǔn)靜態(tài)試驗下不同的物理特性，即材料物理性能具有應(yīng)變率相關(guān)性，材料的強(qiáng)度隨著應(yīng)變率的升高而增大。
表1 GFRP與常見金屬材料的物理性能對比
研究材料的沖擊動態(tài)性能常用的有落錘沖擊試驗、泰勒沖擊試驗、分離式霍普金森壓桿試驗（Split Hopkinson pressure bar，簡稱SHPB），本文將使用SHPB技術(shù)對GFRP的動態(tài)性能進(jìn)行研究，利用二波法對波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出材料不同應(yīng)變率的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和應(yīng)變率-時間曲線。
02分析與討論
2.1應(yīng)力-應(yīng)變曲線
常溫20℃下GFRP材料不同試樣尺寸的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖2~圖3，其中圖3應(yīng)變率為500/s的曲線因為氣壓較小撞擊桿速度較低，導(dǎo)致試樣為發(fā)生大的變形而破壞，最終只有部分壓縮曲線。從兩圖可以看出曲線均有抖動的現(xiàn)象，這是因為試驗過程中，無法完全滿足霍普金森試驗的理論假設(shè)—一維應(yīng)力波假設(shè)，出現(xiàn)了波彌散，使得最終曲線抖動異常。同時抖動幅度不是很大，可以近似假設(shè)波在桿中沒有散射。GFRP材料兩種尺寸的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線都經(jīng)歷了彈性階段、強(qiáng)化階段和最后的應(yīng)變軟化階段，因此同樣可用彈性模量、屈服強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度及最大強(qiáng)度對應(yīng)的應(yīng)變等參數(shù)來表征GFRP的動態(tài)壓縮性能。
圖2 試樣φ5.6mm*5mm應(yīng)力-應(yīng)變曲線
圖3 試樣φ5.6mm*10mm應(yīng)力-應(yīng)變曲線
表3是兩種尺寸試樣的不同應(yīng)變率下的壓縮強(qiáng)度對比，可以看出GFRP材料的壓縮強(qiáng)度隨著應(yīng)變率的增大而增加，說明了常溫20℃下GFRP材料對應(yīng)變率敏感，在高應(yīng)變率下表現(xiàn)為應(yīng)變強(qiáng)化效應(yīng)。
表3不同應(yīng)變率壓縮強(qiáng)度對比
03應(yīng)變率分析
霍普金森試驗的另一個假設(shè)是試驗過程中恒應(yīng)變率。
展開 南開大學(xué)孫平川研究員：熱可逆交聯(lián)環(huán)氧樹脂的動態(tài)結(jié)構(gòu)與性能研究
具有可再加工和自修復(fù)能力的高性能交聯(lián)聚合物材料及其結(jié)構(gòu)性能關(guān)系研究一直是高分子科學(xué)中備受關(guān)注的研究課題。環(huán)氧樹脂作為一種常見的典型熱固性聚合物具有許多優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，在眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但其交聯(lián)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它難以再加工循環(huán)利用。近年來通過引入Diels-Alder(DA)鍵等可逆共價鍵，文獻(xiàn)報道了多種具有熱修復(fù)和再加工能力、以及具有形狀記憶性質(zhì)的熱可逆交聯(lián)環(huán)氧樹脂的制備與應(yīng)用，但其微觀的動態(tài)交聯(lián)結(jié)構(gòu)與宏觀性能關(guān)系的研究很少報道。為了闡明熱可逆交聯(lián)環(huán)氧樹脂中微觀結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院孫平川研究員在《高分子學(xué)報》2018年第7期“何炳林先生誕辰100周年紀(jì)念”專輯發(fā)表的論文中采用熱分析、13C變溫原位固體核磁共振技術(shù)和力學(xué)性能測試等多種表征技術(shù)，詳細(xì)研究了該熱可逆交聯(lián)聚合物中的熱可逆轉(zhuǎn)變過程、動態(tài)交聯(lián)化學(xué)鍵演化以及交聯(lián)度對力學(xué)性能的影響。
通過DSC和DMA等熱分析研究結(jié)果表明，可逆共價鍵的化學(xué)交聯(lián)作用提高了材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，隨著交聯(lián)度的增大，熱可逆共價鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及玻璃化轉(zhuǎn)變協(xié)同作用導(dǎo)致材料軟化溫度顯著提高，進(jìn)而提高了材料的耐熱性。通過變溫13C直接極化(DP)和交叉極化(CP)兩種不同的固體NMR實驗技術(shù)原位監(jiān)測了DA/retro-DA反應(yīng)過程，發(fā)現(xiàn)該熱可逆交聯(lián)環(huán)氧樹脂中DA反應(yīng)形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以在高溫解交聯(lián)，生成呋喃與馬來酰亞胺小分子化合物，而低溫時呋喃與馬來酰亞胺化合物又再次反應(yīng)得到DA加成結(jié)構(gòu)，進(jìn)而從分子水平上為材料的熱可逆交聯(lián)特性提供了關(guān)鍵的實驗證據(jù)。而原樣品和溶液法再加工樣品的力學(xué)拉伸實驗結(jié)果表明，可逆交聯(lián)DA反應(yīng)不但使樣品具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，而且使交聯(lián)聚合物具有了很好的再加工能力。
展開 【JY】淺析基于性能的抗震分析方法——性能設(shè)計
【寫在前文】
在閱讀此文前，可先看下以下文章：
【JY】基于性能的抗震設(shè)計（一）
【JY】基于性能的抗震設(shè)計（二）
【JY|理念】結(jié)構(gòu)概念設(shè)計之(設(shè)計理念進(jìn)展)
【性能設(shè)計】
建筑結(jié)構(gòu)通常使用彈性分析進(jìn)行抗震設(shè)計，主要目的是為了將復(fù)雜的非線性問題，簡化為易于分析理解的線彈性問題，進(jìn)而借助反應(yīng)譜、彈性時程分析等快速對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計。然而，大多數(shù)建筑物在大地震下都會經(jīng)歷顯著的非彈性變形。基于性能的設(shè)計分析方法也隨著算力的增強(qiáng)而出現(xiàn)。
現(xiàn)代基于性能的設(shè)計方法是確定結(jié)構(gòu)在某種條件下的實際行為的方法。在計算技術(shù)及算力的進(jìn)步和可用測試數(shù)據(jù)的支持下，非線性分析為計算彈性范圍以外的結(jié)構(gòu)響應(yīng)提供了手段，包括與非彈性材料行為、接觸非線性行為和大位移相關(guān)的強(qiáng)度和剛度退化等等。因此，非線性分析可以在新建建筑的設(shè)計或既有建筑物的加固改造中發(fā)揮著重要作用。
非線性分析需要付出更多的精力、時間與算力，并且應(yīng)該考慮到具體的目標(biāo)。在結(jié)構(gòu)地震工程實踐中應(yīng)用非線性分析的典型實例是：
(1)評估和設(shè)計既有建筑的抗震改造解決方案;
(2)設(shè)計采用不符合現(xiàn)行建筑規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)材料、系統(tǒng)或其他特征的新建筑;
(3)根據(jù)特定的業(yè)主/甲方等，要求評估建筑的安全性能。
建筑物的抗震性能通常與建筑物結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、隔墻、天花板、暖通/電氣系統(tǒng)和內(nèi)容物的損壞有關(guān)。
雖然建筑物的性能是連續(xù)的，但出于設(shè)計目的，可以方便地確定對建筑物功能、財產(chǎn)保護(hù)和安全有重大影響的主要結(jié)構(gòu)和其他建筑部件的離散性能水平。
展開 ANSYS Workbench分析實例之齒輪動態(tài)接觸分析
Step7：
分析設(shè)置
。
1. 分析時間設(shè)置為5s；設(shè)置方法如下：點擊Analysis Settings，在Details of Analysis Settings中，將Step Controls的Step End time設(shè)置為5s。
2. 打開自動時間步，采用子步形式。方法如下：點擊Analysis Settings，在Details of Analysis Settings中，將Step Controls的Auto Time Stepping設(shè)置為On，Define By設(shè)置為Substeps；
3. 初始子步設(shè)置為50，最小子步設(shè)置為40，最大子步設(shè)置為80。方法如下：點擊Analysis Settings，在Details of Analysis Settings中，將Step Controls的initial Substeps設(shè)置為50，Minimum Substeps設(shè)置為40，Maximum Substeps 設(shè)置為80；其余采用默認(rèn)設(shè)置。
Step8：
載荷及邊界條件
。
齒輪1設(shè)置為主動輪，施加載荷為運(yùn)動副載荷Joint Loads（如下圖一），運(yùn)動副載荷類型為轉(zhuǎn)速 Rotational Velocity（如下圖二），設(shè)置轉(zhuǎn)速為0.3rad/s。為了便于收斂，我們使用斜坡加載方式，具體設(shè)置如下。
齒輪2設(shè)置為從動輪，施加載荷為運(yùn)動副載荷Joint Loads，運(yùn)動副載荷類型為扭矩 Moment，設(shè)置阻力矩為10N · mm。
Step9：求解與后處理
。
計算結(jié)果如下：
歡迎大家評論轉(zhuǎn)發(fā)支持！
展開 abaqus 動態(tài)分析導(dǎo)入靜態(tài)分析步驟怎么操作
現(xiàn)在分析一個被壓物體的殘余應(yīng)力為了獲取穩(wěn)態(tài)的殘余應(yīng)力要將動態(tài)數(shù)據(jù)導(dǎo)入靜態(tài)數(shù)據(jù)中卸載請問怎么實現(xiàn)。是復(fù)雜原始模型然后在預(yù)定義場中定義要分析的部件的odb設(shè)置好分析步和增量步然后 定義分析步卸載然后提交作用么。。。求解
探索結(jié)構(gòu)分析的三種視角：準(zhǔn)靜態(tài)、動態(tài)和瞬態(tài)分析
此分析有助于了解結(jié)構(gòu)在瞬時荷載下的響應(yīng)和性能。
7）模型驗證
準(zhǔn)瞬態(tài)分析通常需要與實際實驗結(jié)果進(jìn)行驗證，以確保模型的準(zhǔn)確性。這涉及比較分析結(jié)果和實驗測量結(jié)果，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
時域分析：靜態(tài)分析、準(zhǔn)靜態(tài)分析和動態(tài)分析通常在時域進(jìn)行，考慮荷載隨時間的變化。
頻域分析： 在某些情況下，特別是對于周期性荷載，可以進(jìn)行頻域分析，將問題轉(zhuǎn)化為頻率域上的分析。頻域分析在動態(tài)問題中常常使用，例如振動問題。
歡迎留言批評指正。如果本文存在不夠清晰或準(zhǔn)確之處，請您不吝賜教。
個人學(xué)習(xí)總結(jié)，整理不易，未經(jīng)本人允許請勿搬運(yùn)。
展開 AMESim仿真技術(shù)在飛機(jī)液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
AMESim 仿真技術(shù)在飛機(jī)液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
郭 軍吳亞峰儲妮晟
西北工業(yè)大學(xué) 動力與能源學(xué)院陜西 西安 710072
摘 要對法國Imagine 公司推出的專門用于工程系統(tǒng)建模仿真和動態(tài)性能分析的高級液
壓/機(jī)械系統(tǒng)建模仿真平臺AMESim 的主要特點和功能進(jìn)行分析. 以飛機(jī)前起落架液壓收放
系統(tǒng)為例應(yīng)用AMESim 建模仿真技術(shù)使用圖形化建模方法建立系統(tǒng)元件的仿真模型對飛機(jī)
前起落架收放系統(tǒng)進(jìn)行仿真結(jié)果分析并提出采用AMESim 的批處理方式優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的方
法.
關(guān)鍵詞AMESim 仿真建模液壓系統(tǒng)飛機(jī)起落架批處理
中圖分類號V233.91; TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼A
Application of AMESim in aircraft hydraulic
system
GUO Jun, WU Yafeng, CHU Nisheng
(School of Engine & Energy, Northwestern Polytechnical Univ., Xi an Shannxi 710072, China)
Abstract: The features and functions of AMESim developed by Imagine Co. are analyzed,
which is specialized in engineering system modeling, simulation and dynamic
performance analysis for advanced hydraulic/mechanical system.
展開 如何在 ABACUS 或 ANSYS 中對曲軸進(jìn)行動態(tài)分析？
?
如何在 ABACUS 或 ANSYS 中對曲軸進(jìn)行動態(tài)分析？
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編輯
如果您發(fā)現(xiàn)曲軸的自然頻率，那么請按照此步驟進(jìn)行操作，這也是一種動態(tài)分析。
動態(tài)分析與對稱性
有限元分析應(yīng)當(dāng)盡量利用對稱性；但是，對于動態(tài)分析，似乎不鼓勵使用對稱性，為什么？
