幅值曲線
關注創建者：杜先森 創建時間：2018-05-20
幅值曲線的視頻教程
幅值曲線的實例教程
幅值曲線講解(具體可看附件)
ABAQUS學習交流群：1063594113
一、 幅值曲線是幅值與時間有關的曲線
加載力或者位移實際大小為：load(載荷)*amplitude（幅值）
step time對應與每個分析步的時間相對應。
total time是指總的時間（所有分析步的時間總和）。
二、 各種幅值曲線的講解
1.默認幅值曲線：（Ramp）
默認為從0時刻幅值為0線性插值到最后時刻幅值為1。
2.表格幅值曲線：(tabular)
表格幅值曲線根據用戶輸入每個時刻的幅值大小，線性插值。
3.等間距幅值曲線：(Equally spaced)
等間距幅值曲線需要給出一個固定時間間隔，在時間間隔內需要給出初始時刻及其幅值大小。然后進行線性插值。
4.周期幅值曲線：(Periodic)（傅里葉級數）
5.調制幅值曲線：(Modulated)
6.衰減幅值曲線：(Decay)
7.依賴于解幅值曲線：(Solution dependent)
數據由初始值、最小值和最大值組成。振幅從初始值開始，然后根據解的進度進行修改，但需根據最小值和最大值進行修改。最大值通常是用于結束分析的控制機制。該方法用于超塑成型分析的蠕變應變速率控制。
8.平滑分析步幅值曲線：(Smooth step)
類似表格曲線的輸入，只是在每兩個時刻之間用平滑過渡（每個給定時刻處曲線斜率為0）
9.激勵器幅值曲線：(Actuator)
激勵器用在共同仿真上。
譯文：激勵器振幅的當前值可以在任何給定時間從與邏輯建模程序的共同仿真導入（請參閱關于共同仿真）。激勵器振幅定義上指定的名稱用作執行器名稱，用于共同仿真目的。因此，在給定時間，每個激勵器都與一個實數（振幅的當前值）關聯。
展開 Abaqus有一條簡單、固定的光滑步驟（Smooth step）幅值曲線，它自動地創建一條光滑的載荷幅值。當定義一個光滑幅值曲線時，Abaqus自動地用曲線連接每一組數據對，該曲線的一階和二階導數是光滑的，在每一組數據點上，它的斜率都為零。由于這些一階和二階導數都是光滑的，故可以采用位移加載，應用一條光滑步驟幅值曲線，只用初始的和最終的數據點，而且中間的運動將是光滑的。一條光滑的幅值曲線的例子如下圖所示。
來源：DeepFEA
在ABAQUS中，通過使用幅值曲線，可以描述邊界條件和載荷等模型參數隨時間或頻率（穩態動力分析）的變化。在Load功能模塊和Interaction功能模塊中都可以定義幅值曲線，方法：Tools->Amplitude。
ABAQUS中可以定義11種幅值曲線，分別是表格幅型值曲線、等間距型幅值曲線、周期型幅值曲線、調制型幅值曲線、衰減型幅值曲線、依賴于解的幅值曲線、平滑分析步幅值曲線、激勵器幅值曲線、譜幅值曲線、用戶自定義幅值曲線以及PSD定義幅值曲線。
當采用Tabular Data形式定義幅值曲線時，需要對time span 和Smoothing進行設定，兩者的含義如下：
圖1. Edit Amplitude窗口
Time Span（時域長度）：
選擇Step time即幅值函數的時間范圍為各個step的時間范圍；
選擇Total time則幅值函數的時間范圍為除線性攝動步以外所有分析步的時間總長（也即所有一般分析步的總時長）。
在模擬中ABAQUS有兩種時間尺度。增長的總體時間（total time），它貫穿于所有的一般分析步，并且是由每個一般分析步的總步驟時間的累積。每個分析步也有各自的時間尺度（稱為分析步時間（step time）），對于每個分析步它從零開始。隨時間變化的載荷和邊界條件可以以其中的任何一種時間尺度來定義。對于一個分析的時間尺度，它的歷史分解為三個分析步，每個100秒長，如圖2所示。
圖2 某個模擬中的總體時間和分析步時間
Smoothing（幅值曲線光滑度設置）：Abaqus/Standard中默認，在需要計算幅值函數對時間的導數時，會對幅值函數中導數不連續點處進行光滑處理。
展開 首先先要聲明一個概念：幅值≠賦值
我們還在中學的時候，就接觸到這樣的概念：
于是，我們有了幅值的概念
顧名思義，幅值就是幅度值。這是一種對載荷或約束靈活處理的便捷方式，也承擔了一些特殊用途。
那我們來看下這個曲線的定義過程：
這時候我們可以定義11種曲線，依次為
簡要說下每種的特點和用途
表格型幅值曲線(tabular)
?定義表格型幅值曲線時，只需給出每個時間點上對應的幅值。在分析過程中，ABAQUS會自動在各個數據點之間進行線性插值。具體使用方法見下圖
等間距型幅值曲線(Equally spaced)
?選擇等距的定義方法，以從指定的時間值開始的固定時間間隔給出振幅值列表。 Abaqus在每個時間間隔之間線性內插。 您必須指定給出振幅數據的固定時間（或頻率）間隔。 您還可以指定給出第一個振幅的時間（或最低頻率）； 默認值為= 0.0。
周期型幅值曲線(Periodic)
?如果某個量是周期變化的，就可以使用周期型幅值曲線。周期型幅值曲線用傅里葉(Fourier)級數表示，其表達式為：
我們就可以用這個幅值曲線來表示，如下圖的曲線
調制型幅值曲線(Modulated)
也是一種特殊的曲線，基于給定的公式：
衰減型幅值曲線(Decay)
6.依賴于解的幅值曲線(Solution dependent)
Abaqus / Standard可以基于解決方案相關的變量來計算振幅值。 選擇與解有關的定義方法，以創建與解有關的振幅曲線。 數據由初始值，最小值和最大值組成。 振幅從初始值開始，然后根據解的進度進行修改，并以最小值和最大值為準。 最大值通常是用于結束分析的控制機制。 該方法與蠕變應變率控制一起用于超塑性成形分析.
展開 在Abaqus的分析中，有時我們不能采用表格類型的幅值曲線定義載荷曲線，而需要采用周期幅值曲線。下面我們簡單介紹下Abaqus中的周期幅值曲線定義
Abaqus中是以傅里葉基數定義的周期幅值，如下公式：
對應于Abaqus中的定義參數如下：
當上面的參數都給出后，傅里葉基數就確定了，當然關于t的曲線也就確定了。當N不等于1的時候可以給多個A和B的值。例如：對于X=sint可以如下圖進行定義
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/s（準靜態）
操作步驟：
創建剛性壓頭幾何：使用“幾何” → “創建圓柱”，直徑150mm，長度300mm
對剛性壓頭劃分粗網格（尺寸20mm）
在工況管理器中，點擊“載荷” → “新增”
類型選擇“位移加載”，選擇剛性壓頭與車門接觸區域的節點集
設置加載方向（車門橫向，即整體坐標Y方向），加載值200mm
在“幅值曲線
數據高度可信，與實驗強吻合
通過對比 Actran 仿真結果與 KLIPPEL 實驗量測數據，喇叭單體的聲壓級（SPL）曲線、阻抗幅值曲線在主要頻段趨勢一致，能精準反映單體的電學-機械-聲學多物理場耦合特性，證明仿真模型的邊界條件與材料參數設定接近實際情況，可直接作為后續系統設計驗證的基礎。
在 500 s?1 應變速率下對 AlSi10Mg 試樣進行拉伸，結果如圖 1 所示：鈦合金夾具測得的曲線振蕩幅值明顯低于 45 鋼夾具，因此后續試驗均選用鈦合金夾具。
Abaqus巖土常見問題6個月前
“幅值曲線” 用來描述 “不同時間點，沖擊載荷的大小”。
</p><p>2、 可以通過定義光滑曲線幅值，使得預緊力加載平滑，提高分析收斂性能。</p><p>3、 預拉力施加截面有時候非常具有技巧性，例如組合結構中預應力桿件的后注漿構造等情況。
因此，等效載荷法中歸一化幅值曲線脈寬采用169e-6s，壓力載荷幅值取242MPa，如下圖所示。
問題：
Ansys workbench進行諧響應仿真計算的后處理結果中，提供了單一頻率下的Von Mises應力查看功能和應力頻響曲線功能，但是應力頻響曲線的應力列表中沒有Von Mises應力查看項。因為Von Mises應力太常用，所以這就給我們在整個掃頻范圍內，定位Von Mises應力的最大頻率和應力值帶來一定的困難。如下所示。
需求：
希望后處理結果中可以在應力響應曲線中
注意：UR2載荷的幅值曲線采用smooth step，這一點在顯式動力學分析中極為重要，采用smooth step可以平滑載荷的一次導和二次導，以避免引入過大的慣性效應。
smooth step 幅值曲線
網格劃分：
離散剛體可以采用R3D4和R3D3單元，坯料建議采用S4R單元，離散剛體的網格大小要大于坯料為宜，建議1.5倍。
6)對于ABAQUS/Explicit顯式求解器而言，模型中的位移邊界條件不應出現劇烈的變化，應該使用帶有平滑系數(Smoothing)的幅值曲線進行設置。
l 在ABAQUS/CAE的建模過程中，不僅需在Step模塊中設定時間參數，還可在Load和Interaction模塊中構建與時間相關聯的幅值曲線。
