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6 六、 盾構隧道施工過程的有限元模擬方法 7 1、 沖擊頻率（1） 兩種常見設置方式在 Abaqus 中設置沖擊頻率，主要通過 Amplitude（幅值曲線） 控制載荷的時間歷程來實現。

abaqus中關于amplitude的使用介紹：amplitude允許使用人員在整個步驟中使用當前分析步時間或在整個分析中使用總時間指定載荷、位移和某些交互屬性的任意時間或頻率變化。幅值曲線工具允許使用人員創建和管理幅值變化。

（2）使用整形片的入射波為近似三角波（或正弦波），有效較少波形彌散（“振蕩”），整形后的入射波脈寬大于整形后的脈寬，整形后的入射波脈寬經測量為169e-6s。（3）等效載荷法的入射波比使用整形片的撞擊桿法的結果基本一致，并呈現更少的波形彌散（“振蕩”）。（4）波形整形的撞擊桿法、波形整形的等效載荷法的峰值基本一致為241MPa，無波形整形的撞擊桿法由于波形彌散幅值偏高，產生較大誤差。

基于ADAMS/view得到優化前后三個懸置支反力、壓縮機質心Z 向位移和繞壓縮機曲軸角加速度，如圖9—圖12所示。 優化后三個懸置支反力幅值都有下降，尤其是后懸置支反力。壓縮機質心位移振動幅值有所下降，繞曲軸角加速度幅值下降比較明顯。

該模型從鄭鈞Adam老師的Abaqus線性動力&噪音分析詳解(理論及實作) Abaqus 線性 動 力 & 噪音分析詳解 ( 理論及實作 ) 視頻教程 _ 培訓課程 - 技術鄰 (jishulink.com) 下載獲得。由于卡車為對稱模型，所以只用建一半模型，聲音到了對稱面將全反射，但和結構分析不同，聲學有限元邊界默認全反射，所以在此對稱面無需任何額外設置。

?? 核心價值：從繁瑣操作到智能自動化本工具箱深度集成于HyperMesh+Abaqus工作流，由一線仿真工程師基于近10年項目實戰經驗開發，直擊CAE前處理核心痛點：? 通用工具：跨求解器兼容（Abaqus/LS-DYNA/Nastran等），解決80%重復操作? 專用工具：9大分析工況一鍵生成，覆蓋汽車/電池/航空航天核心場景? 效率實測：復雜模型處理時間從小時級壓縮至分鐘級

采用步進正弦掃頻，頻率范圍5-200Hz（根據實際感興趣的頻率范圍進行定義），步長建議1-5Hz（在共振區加密），恒定加速度或力幅值（如果具備力傳感器條件），確保線性響應，避免橡膠進入非線性區。 同步采集a1(t)、a2(t)及F(t)（若有），記錄各頻率點的時域信號。

上圖， 仿真所得單元積分點落到 曲線的上方或下方， 處于上方為疲勞壽命沒達到 臨 界曲值 10 E5 次。 下載地址：ABAQUS疲勞分析簡介

3.邊界條件設置邊界條件為基體板左側固定端約束，右端自由，壓電片上下表面施加5個周期的220V正弦交流電，如圖3所示。定義分析步，打開幾何非線性開關，設置步長為100s，每間隔1s輸出一組結果，采用動力學隱式求解方法。4.計算結果通過ABAQUS有限元計算可以得到壓電復合結構的正弦振動響應結果，如圖4所示，動態圖展示了壓電復合結構在交流電作用下動力學響應。

（1）在變形分析環節，對材料和減振元件施加設定的載荷歷史，采用超彈性本構描述橡膠材料的力學行為，求解每個加載時刻有限元模型中各積分點的應變狀態；（2）在熱源計算環節，對應每一加載時刻，將變形分析中對應的載荷頻率、應變狀態（動態應變幅值）以及熱分析中得到的溫度作為輸入變量，通過自編的Fortran語言子程序，計算得到各積分點的黏滯生熱率；（3）依已知的材料參數和問題的熱邊界條件進行Abaqus熱分析，

（1）在變形分析環節，對材料和減振元件施加設定的載荷歷史，采用超彈性本構描述橡膠材料的力學行為，求解每個加載時刻有限元模型中各積分點的應變狀態；（2）在熱源計算環節，對應每一加載時刻，將變形分析中對應的載荷頻率、應變狀態（動態應變幅值）以及熱分析中得到的溫度作為輸入變量，通過自編的Fortran語言子程序，計算得到各積分點的黏滯生熱率；（3）依已知的材料參數和問題的熱邊界條件進行Abaqus熱分析，

(4) 最大阻尼力測試 采用正弦激勵法，用按照正弦波規律變化的輸入位移，對阻尼器施加定頻率f（f為結構基頻）、定位移幅值u（u為消能阻尼器設計位移）的正弦力，連續進行5個循環，記錄第3個循環所對應的最大阻尼力作為實測值。要求消能阻尼器的 最大阻尼力實測值偏差應在產品設計值的±15%以內 ；實測值偏差的平均值應在產品設計值的±10%以內。

在正弦掃頻試驗中，振動臺使用的是蘇州試驗儀器廠的DY-1000-8電動振動試驗系統，控制系統使用的是STI-RC2000，數據采集系統使用的北京東方振動和噪聲技術研究所的DASP數據采集系統。圖6 振動試驗系統示意圖在試驗中對系統施加1.12g的線性掃頻加速度激勵信號，頻率范圍為5~400Hz。測試結果如圖8。

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