詳述使用ABAQUS如何計算動剛度--實例解析

2020-11-29 搜狐

原標題：詳述使用ABAQUS如何計算動剛度--實例解析

下面實例講述在abaqus中計算動剛度的詳細步驟：

如下圖所示，一根細長立方體，一端完全固定，在另一端的一個節點施加單位簡諧激振力。網格尺寸為5mm×5mm×165mm，材料屬性：*Density=7.8e-10,*Elastic=2100., N=0.3.。激振頻率為20Hz到1000Hz，求該點在20Hz到1000Hz頻率段內的位移幅值響應，速度幅值響應，加速度幅值響應，假設目標動剛度為0.02N/mm。計算該部件是否滿足要求。

在abaqus中計算，分兩步走，如下圖所示。

第一步，提取頻率，下圖顯示提取前十階頻率，注意總的頻率數要大於1000Hz。該分析步中，部件右端完全約束（與諧響應分析的邊界條件一致）。

下圖為第一分析步的頻率提取結果，可見第十階2237 Hz >2000Hz。

第二步選擇模態穩態動力學分析，參數如下：

施加X方向單位簡諧激振力如下，該簡諧力為F=1×sinωt，虛部省略不填（軟體會自動添加其為0）。

建立響應點（本例中響應點和激勵點相同）的set並設置響應點SET的歷史變量輸出，如下圖所示：

OK 開始計算，

結果分析：

1.響應點的位移響應幅值曲線

如下圖所示：

可見，40Hz時，振動幅值最大，與理論計算相符（發生共振）。

應用下圖所示的編輯XY data工具，將上面的位移幅值都變換為正方向

如何把目標動剛度為0.02N/mm對應的位移響應幅值做出圖線？

根據前面的理論：作一個Excel表，A列代表頻率，從1到1000（覆蓋輸入激勵力的頻率），B代表輸出位移響應的幅值，50，它不隨頻率的變化而變化，並將該文件另存為.TXT的文檔，做出圖線，並與上一個圖線顯示在一起後，如下圖所示。可見，在40Hz左右響應過大，不符合要求。

2.響應點的速度響應幅值曲線

速度的幅值與頻率有關，首先做這條曲線，如下圖所示，做一個表格，A列

代表頻率，從1到1000，B也代表速度的幅值公式裡面的f，然後在編輯XYdata

工具中，再乘以100π，

做速度響應幅值曲線，並與上圖合併後，如下圖所示。可見只有40Hz左右速度峰值過大，不符合要求。

3.響應點的加速度響應幅值曲線

與速度響應類似，組合後如下圖所示。其中褐色的圖線為目標值，與位移，速度所得的結果類似。

4.響應點的位移響應幅值曲線log10 圖

如上圖所示，看著方便一些，只是在位移圖線上分別log10 而已，結果是一樣的。操作步驟如下圖所示：

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