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登錄模態(tài)阻尼的案例
科研分享 | 分布振子梁模態(tài)阻尼比的計(jì)算方法及其寬頻減振應(yīng)用
圖2 理論推導(dǎo)的模型
圖3 數(shù)值驗(yàn)證采用的有限元模型
這里僅列出單頻振子時(shí)的模態(tài)阻尼比計(jì)算公式如式(1),雙頻振子的情況詳見(jiàn)原文。如圖4所示算例中,理論推導(dǎo)的模態(tài)阻尼比可以很好的描述寬頻減振效果。在文章中還對(duì)理論的適用范圍進(jìn)行了更詳細(xì)的討論。
(1)
圖4 理論計(jì)算模態(tài)阻尼比曲線與FEM頻響比較
有了式(1)的模態(tài)阻尼比計(jì)算理論,就可以直接基于理論公式進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,在目標(biāo)頻段上進(jìn)行減振設(shè)計(jì)。圖5是優(yōu)化的模態(tài)阻尼分布曲線與相應(yīng)的控制效果。
Abaqus|基于模態(tài)阻尼的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析以及減振產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與優(yōu)化問(wèn)題
為了在最終的頻響曲線中考慮到材料或者減(吸)振器阻尼耗能的頻率相關(guān)特性,就可以利用模態(tài)阻尼。本文主要介紹相關(guān)概念以及在Abaqus中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并進(jìn)而引出減振產(chǎn)品(結(jié)構(gòu))開(kāi)發(fā)與優(yōu)化問(wèn)題的提法。
▲圖0 頻響曲線
2. 穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
在簡(jiǎn)諧激振作用下的強(qiáng)迫振動(dòng),包含過(guò)渡過(guò)程和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分。由于結(jié)構(gòu)中不可避免地會(huì)出現(xiàn)阻尼力,過(guò)渡過(guò)程是迅速衰減的瞬態(tài)振動(dòng);同系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相比較,這種瞬態(tài)振動(dòng)在某些問(wèn)題中是相對(duì)次要的,因而可以不與考慮。所討論的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析(SteadyState Dynamics)是指在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。盡管穩(wěn)態(tài)分析是針對(duì)諧振激勵(lì),但是由于任意一個(gè)振動(dòng)激勵(lì)我們都可以通過(guò)看作是頻域上若干簡(jiǎn)諧激勵(lì)的疊加,因此穩(wěn)態(tài)分析對(duì)于控制某個(gè)隨機(jī)的振動(dòng)過(guò)程也非常重要。可以指導(dǎo)減振產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與優(yōu)化。
在Abaqus中的三種穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析計(jì)算方法:Direct, modal,subspace。對(duì)于三種方法的適用性可以參考Abqus用戶手冊(cè)或者《Abaqus動(dòng)力學(xué)有限元分析指南》。由于modal方法的計(jì)算量較小便于快速評(píng)估產(chǎn)品方案,因此這里主要介紹基于modal法穩(wěn)態(tài)分析得到頻響曲線。
3. 模態(tài)阻尼
對(duì)于粘彈性材料來(lái)說(shuō),材料本身的耗能特性就與頻率相關(guān);而由粘彈性材料與其他材料一起制作而成的構(gòu)件在不同頻率(或者不同模態(tài)/陣型/mode shape))對(duì)應(yīng)的耗能特性(阻尼)并不一樣,由此引入模態(tài)阻尼的概念。以有限元與模態(tài)應(yīng)變能法為工具,就可以獲得構(gòu)件(或結(jié)構(gòu))以不同頻率/模態(tài)/陣型/mode shape振動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的阻尼。
4. 算例:通過(guò)模態(tài)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)態(tài)分析獲得頻響曲線
以下我們通過(guò)一個(gè)算例來(lái)闡述如何獲得頻響曲線。并且我們假定已通過(guò)模態(tài)應(yīng)變能法以獲得了模態(tài)與阻尼的關(guān)系。
展開(kāi) 科研分享 | 單樁基礎(chǔ)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的模態(tài)阻尼識(shí)別
該模態(tài)的阻尼比為1.05%。
ABAQUS中阻尼的定義
在ABAQUS中阻尼可以應(yīng)用在下面的動(dòng)力學(xué)分析中:
△非線性問(wèn)題直接積分求解(顯式分析或者隱式分析);
△直接法或子空間法穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析;
△模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析(線性)。
針對(duì)模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,在ABAQUS/Standard中可定義幾種不同類(lèi)型的阻尼:直接模態(tài)阻尼(Direct Modal Damping),瑞利阻尼(Rayleigh Damping),復(fù)合模態(tài)阻尼(Composite Modal Damping)和結(jié)構(gòu)阻尼(Structure Damping)。
ABAQUS模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中用*MODAL DAMPING選項(xiàng)來(lái)定義阻尼。阻尼是包含在分析步內(nèi)定義的一部分,每階模態(tài)可以定義不同量值的阻尼。
1、直接模態(tài)阻尼
采用直接模態(tài)阻尼可以定義對(duì)應(yīng)于每階模態(tài)的阻尼比ξ。其典型的取值范圍是在臨界阻尼的1%~10%之間。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。在分析步驟內(nèi)定義直接模態(tài)阻尼。如圖1所示,激活直接模態(tài)阻尼選項(xiàng)(Direct modal),并在數(shù)據(jù)行內(nèi)輸入數(shù)據(jù)。
對(duì)應(yīng)的ABAQUS輸入文件為:
*MODAL DAMPING, MODAL=DIRECT
m1, m2, ξa
其中,*MODAL DAMPING選項(xiàng)中的MODAL=DIRECT 參數(shù)表示被指定的直接模態(tài)阻尼,數(shù)據(jù)行輸入的數(shù)據(jù)m1為起始模態(tài)序號(hào),m2為截止模態(tài)序號(hào), ξa為模態(tài)阻尼比。
展開(kāi) 
【JY】淺析時(shí)程分析中的阻尼設(shè)置
模態(tài)阻尼構(gòu)成的阻尼矩陣,是荷載工況得到的模態(tài)阻尼疊加材料屬性上所獲得的模態(tài)阻尼進(jìn)行換算組裝,值得注意的是:材料模態(tài)阻尼比是為了區(qū)分鋼-混凝土結(jié)構(gòu)或土-結(jié)構(gòu)等,確定不同材料阻尼比時(shí)進(jìn)行分析,并且若是定義了材料阻尼比,則需要考慮是否取消系統(tǒng)阻尼比,避免重復(fù)計(jì)算。
FNA法中需要注意的是:
模態(tài)阻尼的假定是相對(duì)于總剛度矩陣 K 的,其包括了來(lái)自非線性單元的有效剛度。此時(shí)會(huì)影響模態(tài)值,從而影響對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的阻尼影響。
如:隔震結(jié)構(gòu),采用屈服后剛度填寫(xiě)單元有效剛度、則得到的模態(tài)點(diǎn)是屈服后周期點(diǎn),在這些模態(tài)點(diǎn)上賦予阻尼比。
理論上最合理的做法是預(yù)估本非線性工況下隔震單元的最大變形,并計(jì)算得到此時(shí)的有效剛度進(jìn)行填寫(xiě),得到的模態(tài)點(diǎn)進(jìn)行賦予阻尼比。但事實(shí)上,我們?cè)诜治銮埃o(wú)法精確預(yù)估隔震單元的最大變形。
建議可采用屈服后剛度填寫(xiě)單元有效剛度,系統(tǒng)阻尼比對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響,遠(yuǎn)小于隔震單元自身的耗能影響。
【JY】基于Ramberg-Osgood本構(gòu)模型的雙線性計(jì)算分析
直接積分法需要注意的是:
個(gè)人非常不建議在非線性直接積分法計(jì)算中采用模態(tài)阻尼,除非是為了和FNA進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證!
展開(kāi) Abaqus中阻尼的定義
在ABAQUS中阻尼可以應(yīng)用在下面的動(dòng)力學(xué)分析中:
☆非線性問(wèn)題直接積分求解(顯式分析或者隱式分析);
☆直接法或子空間法穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析;
☆模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析(線性)。
針對(duì)模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,在ABAQUS/Standard中可定義幾種不同類(lèi)型的阻尼:直接模態(tài)阻尼(Direct Modal Damping),瑞利阻尼(Rayleigh Damping),復(fù)合模態(tài)阻尼(Composite Modal Damping)和結(jié)構(gòu)阻尼(Structure Damping)。
ABAQUS模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中用*MODAL DAMPING選項(xiàng)來(lái)定義阻尼。阻尼是包含在分析步內(nèi)定義的一部分,每階模態(tài)可以定義不同量值的阻尼。
1直接模態(tài)阻尼
采用直接模態(tài)阻尼可以定義對(duì)應(yīng)于每階模態(tài)的阻尼比ξ。其典型的取值范圍是在臨界阻尼的1%~10%之間。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。在分析步驟內(nèi)定義直接模態(tài)阻尼。如圖1所示,激活直接模態(tài)阻尼選項(xiàng)(Direct modal),并在數(shù)據(jù)行內(nèi)輸入數(shù)據(jù)。
對(duì)應(yīng)的ABAQUS輸入文件為:
*MODAL DAMPING, MODAL=DIRECT
m1, m2, ξa
其中,*MODAL DAMPING選項(xiàng)中的MODAL=DIRECT 參數(shù)表示被指定的直接模態(tài)阻尼,數(shù)據(jù)行輸入的數(shù)據(jù)m1為起始模態(tài)序號(hào),m2為截止模態(tài)序號(hào), ξa為模態(tài)阻尼比。
展開(kāi) abaqus中阻尼的設(shè)置
阻尼定義 能量耗散,振幅逐漸減小直至停止振動(dòng),這種能量耗散被稱(chēng)為阻尼(damping)。能量耗散來(lái)源于幾個(gè)因素,其中包括結(jié)構(gòu)連接處的摩擦和局部材料的遲滯效應(yīng)。阻尼對(duì)于表征結(jié)構(gòu)吸收能量是一個(gè)很方便的方法,它包含了重要的能量吸收過(guò)程,而不需要模擬耗能的具體機(jī)制。 阻尼的分類(lèi):與速度成正比的阻尼稱(chēng)之為粘性阻尼(viscous damping)。有時(shí)粘性阻尼不能滿足工程需求,因此,還與摩擦力相關(guān)的庫(kù)倫阻尼,結(jié)構(gòu)阻尼,流體阻尼等。 粘性阻尼表達(dá)式:F_1nqlv6v=c \dot x,c為阻尼,F(xiàn)d為力,\dot x為速度。 3. Abaqus阻尼設(shè)置方式 abaqus的阻尼分為兩類(lèi),與速度成比例的粘性阻尼;和與位移成比例的結(jié)構(gòu)阻尼(在頻域分析中采用) abaqus引入阻尼的3中途徑: 材料和單元的阻尼 整體阻尼,包括粘性阻尼,瑞利阻尼,結(jié)構(gòu)阻尼 模態(tài)阻尼,只能用于模態(tài)分析 在ABAQUS中阻尼可以應(yīng)用在下面的動(dòng)力學(xué)分析中: 非線性問(wèn)題直接積分求解(顯式分析或者隱式分析) 直接法或子空間法穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析(線性) 4. Abaqus阻尼設(shè)置 - 具體操作 針對(duì)模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,在ABAQUS/Standard中可定義幾種不同類(lèi)型的阻尼:直接模態(tài)阻尼(DirectModal Damping),瑞利阻尼(RayleighDamping),復(fù)合模態(tài)阻尼(Composite Modal Damping)和結(jié)構(gòu)阻尼(StructureDamping)。 ABAQUS動(dòng)力學(xué)分析中用*Modal Damping選項(xiàng)來(lái)定義阻尼。 以下內(nèi)容是以在step分析步內(nèi)定義阻尼的舉例,每階模態(tài)可以定義不同量值的阻尼,但其實(shí)也可以在Material分析步設(shè)置阻尼。 4.1 直接模態(tài)阻尼: 采用直接模態(tài)阻尼可以定義對(duì)應(yīng)于每階模態(tài)的阻尼比。其典型的取值范圍是在臨界阻尼的1%~10%之間。
展開(kāi) 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(duì)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(duì)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(lái)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(lái)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(kāi) 阻尼類(lèi)型以及midas NFX、midas MeshFree中的阻尼定義
在分析控制界面,可定義模態(tài)阻尼函數(shù)。
圖3 分析控制
圖4 模態(tài)阻尼函數(shù)定義
從圖3中可以看到,模態(tài)阻尼定義包含臨界阻尼比、等效粘性阻尼和品質(zhì)因子,定義的方法有常量、頻率依存和模態(tài)階數(shù)。
常量方法:每個(gè)單自由度系統(tǒng)的阻尼都是一樣的,是一個(gè)常數(shù)。
頻率依存:輸入頻率-阻尼函數(shù),根據(jù)每個(gè)單自由度系統(tǒng)的固有頻率計(jì)算阻尼。
模態(tài)階數(shù):輸入模態(tài)階數(shù)-阻尼函數(shù),每個(gè)單自由度系統(tǒng)都對(duì)應(yīng)某一階模態(tài),根據(jù)模態(tài)階數(shù)計(jì)算阻尼。
③指定材料結(jié)構(gòu)阻尼和整體結(jié)構(gòu)阻尼
圖5 材料定義界面
在midas NFX中,可以在材料定義界面指定該材料的結(jié)構(gòu)阻尼,結(jié)構(gòu)阻尼的大小一般取阻尼比的2倍。
圖6 分析控制界面
在分析控制界面,可以輸入整體結(jié)構(gòu)阻尼大小。
在瞬態(tài)響應(yīng)分析中,由于不能考慮復(fù)數(shù),所以結(jié)構(gòu)阻尼需要轉(zhuǎn)化為等效粘性阻尼,轉(zhuǎn)化過(guò)程可參考第二部分。
其中C是整體阻尼矩陣,K是整體剛度矩陣,Ke是單元?jiǎng)偠染仃嚕琯e指定的材料結(jié)構(gòu)阻尼,g是整體結(jié)構(gòu)阻尼。w3、w4的取值與荷載的頻率一致,如果作用荷載不是周期性動(dòng)力荷載時(shí)可取最小固有頻率。
④阻尼單元 (Damper)和彈簧-阻尼單元(Bush)
對(duì)于這兩種阻尼,將在后續(xù)的文章中專(zhuān)門(mén)闡述。
四、midas MeshFree中的阻尼功能
對(duì)于粘性阻尼的考慮:通過(guò)模態(tài)阻尼(臨界阻尼比、等效粘性阻尼、品質(zhì)因子)、瑞利阻尼常數(shù)α。
對(duì)于結(jié)構(gòu)阻尼的考慮:通過(guò)瑞利阻尼常數(shù)β、整體結(jié)構(gòu)阻尼定義。
其含義、輸入界面與midas NFX中的一致,不贅述。
展開(kāi) 【JY】ETABS的非線性直接積分法的設(shè)置與應(yīng)用
阻尼、時(shí)間積分方法和非線性參數(shù)設(shè)置由于涉及內(nèi)容較多,在下文中詳細(xì)展開(kāi)討論。
2. 阻尼設(shè)置
ETABS中有兩種設(shè)置阻尼的方式,一種為瑞利阻尼,一種為模態(tài)阻尼。瑞利阻尼是在直接積分時(shí)程分析中常用的阻尼形式。
ETABS和SAP2000都允許用戶在直接積分時(shí)程分析工況中采用模態(tài)阻尼。當(dāng)用戶采用模態(tài)阻尼的形式時(shí),阻尼矩陣按下式確定:
其中和分別是模態(tài)i的周期、阻尼系數(shù)和振型;N是模態(tài)總數(shù),由最大頻率控制。圖5左圖紅框部分為瑞尼阻尼設(shè)置框。圖5左圖藍(lán)框部分為模態(tài)阻尼設(shè)置框,這里需要輸入考慮模態(tài)阻尼的最大頻率值。點(diǎn)擊下方按鈕彈出圖5右圖所示對(duì)話框,用于詳細(xì)定義模態(tài)阻尼數(shù)值。
圖5 阻尼設(shè)置
使用時(shí)應(yīng)當(dāng)注意,模態(tài)阻尼僅對(duì)最大頻率之前的模態(tài)位移(低頻振動(dòng))存在阻尼,而高頻振動(dòng)部分則處于無(wú)阻尼狀態(tài)。因此建議將模態(tài)阻尼和剛度比例阻尼結(jié)合使用。如圖5所示,在模態(tài)阻尼的基礎(chǔ)上,另附加一個(gè)剛度比例阻尼用于抑制高頻振動(dòng)。例如,如果模態(tài)阻尼影響的最高階模態(tài)頻率為??,可以指定頻率??和10??對(duì)應(yīng)的剛度比例阻尼分別為 0.005和0.05,程序則自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)剛度比例系數(shù),用于給不受模態(tài)阻尼衰減的高頻振動(dòng)提供剛度比例阻尼。
為驗(yàn)證上述討論,現(xiàn)對(duì)某結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性直接積分時(shí)程分析,阻尼設(shè)置分別采用“僅模態(tài)阻尼”與“模態(tài)阻尼+剛度比例阻尼”的兩種形式,為考察阻尼的作用,模型并未包含材料非線性,計(jì)算結(jié)果如圖6中所示。可以看出,如果不考慮剛度比例阻尼的話,高頻能量逐漸累積,計(jì)算結(jié)果整體呈發(fā)散狀,而考慮剛度比例阻尼后,高頻能量被耗散,高頻振動(dòng)被有效控制。
圖6 不同阻尼設(shè)置下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)
3.時(shí)間積分方法
ETABS中包含了多種時(shí)間積分方法,如圖7,均為隱式算法。
展開(kāi) 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(duì)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(duì)應(yīng)頻率的阻尼比關(guān)系用寫(xiě)字本格式列出,如下圖2;
圖2 頻率與阻尼比對(duì)應(yīng)關(guān)系
將上面寫(xiě)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(guò)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
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展開(kāi) 
Simwe 網(wǎng)站 ANSYS 動(dòng)力學(xué)公開(kāi)課之二
今年以來(lái),Simwe 網(wǎng)站舉辦了多次公開(kāi)課,這里是我參與的 ANSYS 動(dòng)力學(xué)公開(kāi)課之二 的有關(guān)資料 (幻燈片和數(shù)據(jù)文件),
主要內(nèi)容是:ANSYS 的三種模態(tài)分析:常規(guī)模態(tài)分析、有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析和阻尼模態(tài)分析 (包括使用阻尼模態(tài)分析計(jì)算模態(tài)阻尼的簡(jiǎn)單方法)。
供大家分享。
simwe_ANSYS動(dòng)力學(xué)公開(kāi)課-2.rar
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8.聲子晶體隔離低頻振動(dòng)|直觀前沿征稿
展開(kāi) 你知道這些振動(dòng)與模態(tài)分析的主要概念嗎?
理論模態(tài)分析是以線性振動(dòng)理論為基礎(chǔ),研究激勵(lì)、結(jié)構(gòu)、響應(yīng)三者的關(guān)系,即通過(guò)結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)模型獲得模態(tài)參數(shù)模型,進(jìn)而導(dǎo)出非參數(shù)模型。
實(shí)驗(yàn)模態(tài)分析:即模態(tài)分析的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,是理論模態(tài)分析的逆過(guò)程。首先通過(guò)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)實(shí)驗(yàn),測(cè)得激勵(lì)和響應(yīng)的時(shí)間歷程,運(yùn)用信號(hào)處理技術(shù)求得頻率響應(yīng)函數(shù)(傳遞函數(shù)),或脈沖響應(yīng)函數(shù),即獲得非參數(shù)模型,然后運(yùn)用參數(shù)識(shí)別方法,求得系統(tǒng)模態(tài)參數(shù),最后,如果需要進(jìn)一步求得結(jié)構(gòu)物理參數(shù)。
實(shí)驗(yàn)模態(tài)分析是綜合運(yùn)用線性振動(dòng)理論、動(dòng)力學(xué)測(cè)試原理與方法、數(shù)字信號(hào)處理和參數(shù)識(shí)別等手段,進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別的過(guò)程。即通過(guò)結(jié)構(gòu)的非參數(shù)模型識(shí)別出模態(tài)參數(shù)模型,進(jìn)而確定物理參數(shù)模型。
模態(tài)參數(shù)識(shí)別的分類(lèi)方法
按參數(shù)模型的不同分類(lèi):模態(tài)參數(shù)識(shí)別分為頻域參數(shù)識(shí)別時(shí)域參數(shù)識(shí)別。
按響應(yīng)信號(hào)數(shù)目分類(lèi):局部識(shí)別和整體識(shí)別。
按激勵(lì)和響應(yīng)的數(shù)目分類(lèi):SISO識(shí)別,SIMO識(shí)別,MIMO識(shí)別。SISO識(shí)別又屬于局部識(shí)別;SIMO和MIMO屬于整體識(shí)別。SISO識(shí)別中,按對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)密集程度不同,又分為單模態(tài)識(shí)別和多模態(tài)識(shí)別。
按模態(tài)參數(shù)識(shí)別手段分類(lèi):圖解識(shí)別法,共振峰值法,分量分析法,矢端圖分析法,計(jì)算機(jī)識(shí)別法。
按發(fā)展階段分類(lèi)為:SISO識(shí)別(70年代初期),SIMO識(shí)別(70年代后期),MIMO識(shí)別(80年代)。
模態(tài)分析中采用的阻尼模型
常用的阻尼有粘性比例阻尼(線性阻尼模型)、一般粘性阻尼、結(jié)構(gòu)比例阻尼(線性阻尼)、結(jié)構(gòu)阻尼四種模型。
實(shí)模態(tài)分析:無(wú)阻尼系統(tǒng)和比例阻尼系統(tǒng),模態(tài)矢量都是實(shí)矢量,這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為實(shí)模態(tài)系統(tǒng)。
復(fù)模態(tài)分析:結(jié)構(gòu)阻尼系統(tǒng)和一般粘性阻尼系統(tǒng)的模態(tài)矢量都是復(fù)矢量,這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為復(fù)模態(tài)系統(tǒng)。
展開(kāi) 案例1:LMS阻尼識(shí)別技術(shù)(視頻+算例)
阻尼材料在降低汽車(chē)振動(dòng)噪聲中的應(yīng)用非常多,VL的板件貢獻(xiàn)度分析可以確定阻尼材料的貼附位置,目前研究的人非常多。大家有興趣的可以看一下上海交通大學(xué)的韓旭博士的博士論文。
LMS的阻尼識(shí)別技術(shù)是根據(jù)模態(tài)單元應(yīng)變能(ESE,Element Strain Energy)跟結(jié)構(gòu)損耗因子(Sturctural Loss Factors)來(lái)識(shí)別模態(tài)阻尼。
本算例首先利用Nastran的模態(tài)分析計(jì)算單元應(yīng)變能,然后倒入材料的結(jié)構(gòu)損耗因子,利用LMS的阻尼識(shí)別技術(shù)計(jì)算模態(tài)阻尼。
理論如下:
粉紅色為鋼板、黃色為阻尼材料
結(jié)果如下:
致謝:感謝superxjw在本人使用VL過(guò)程中的幫助。
本例文檔及視頻下載地址:http://pan.baidu.com/s/1mRyFC
注意:必須安裝視頻播放器才能播放WebEx的WRF視頻文件。
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