ABAQUS软件随机振动分析 final
- 格式:pdf
- 大小:1.86 MB
- 文档页数:24
abaqus随机振动应力均方根输出3sigema结果知识专题:深度探讨abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果在工程领域中,abaqus作为一款强大的有限元分析软件,被广泛应用于结构分析、热传导分析、多物理场耦合分析等领域。
其中,随机振动应力均方根输出3sigma结果是abaqus的一个重要功能,它能够为工程师和研究人员提供重要的振动应力信息,助力他们进行结构强度和可靠性评估。
本文将深入探讨abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果的原理、应用和价值。
1. abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果的原理abaqus利用有限元分析方法,通过数值模拟结构受到的随机振动载荷作用下的应力响应。
在分析过程中,abaqus会对结构的振动应力进行统计分析,通过均方根输出3sigma结果,来描述结构在振动载荷作用下的应力波动情况。
这一方法既考虑了振动载荷的随机性,又兼顾了结构应力的平均水平,为工程实践提供了重要的参考信息。
2. abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果的应用在实际工程中,结构通常会受到各种类型的振动载荷作用,如机械设备的振动、风载振动等。
通过abaqus对结构进行随机振动应力均方根输出3sigma结果的分析,工程师可以了解结构在不同频率和振幅下的应力响应情况,进而评估结构的疲劳寿命和安全性能。
这对于设计优化和结构改进具有重要的指导意义。
3. abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果的价值随机振动应力均方根输出3sigma结果提供了结构振动应力的全面信息,有助于工程师在实际工程中做出科学的决策。
通过深入分析和理解这些结果,工程师可以找出结构的薄弱环节,针对性地进行改进和加固,提高结构的可靠性和安全性。
这些结果也为结构日常维护和检测提供了重要的参考依据。
总结回顾通过本文的深度探讨,我们详细介绍了abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果的原理、应用和价值。
abaqus 随机振动 psd 曲线换算(原创实用版)目录一、引言二、Abaqus 随机振动简介三、PSD 曲线换算方法四、应用案例五、结论正文一、引言随着工程技术的发展,结构分析和设计越来越重视考虑环境因素对结构的影响。
其中,随机振动是一种常见的环境载荷,对结构的耐久性、可靠性和安全性产生重要影响。
为了更好地评估结构在随机振动环境下的表现,工程师需要对随机振动进行模拟和分析。
Abaqus 是一款广泛应用于结构工程领域的有限元分析软件,可以模拟真实环境中的随机载荷和激励。
本文将介绍如何使用 Abaqus 进行随机振动分析,以及 PSD 曲线换算方法。
二、Abaqus 随机振动简介Abaqus 提供了丰富的随机振动分析功能,可以模拟各种复杂的随机载荷和激励。
在 Abaqus 中,随机振动分析主要包括以下几个步骤:1.创建模型:首先,工程师需要创建一个有限元模型,用于模拟结构的响应。
2.定义随机振动:其次,工程师需要定义随机振动的统计特性,包括均值、方差、相关性等。
同时,还需要定义振动的类型(如平稳、非平稳等)和激励(如正弦、脉冲等)。
3.应用随机振动:在定义好随机振动后,工程师需要将振动应用于模型上,以模拟真实环境下的结构响应。
4.求解和分析:最后,工程师需要求解模型在随机振动下的响应,并对结果进行分析。
三、PSD 曲线换算方法PSD(Power Spectral Density)曲线是描述随机振动信号频谱特性的一种方法。
在 Abaqus 中,工程师可以通过 PSD 曲线来指定随机振动的统计特性。
为了方便工程师进行 PSD 曲线的换算,这里介绍一种常用的换算方法:1.首先,工程师需要将 PSD 曲线的频率范围和振幅范围转换为Abaqus 可以接受的格式。
具体来说,需要将频率范围转换为 Abaqus 中的频率单位(如 Hz),将振幅范围转换为 Abaqus 中的位移单位(如 mm)。
2.其次,工程师需要根据 PSD 曲线的形状,确定随机振动的类型。
ABAQUS软件随机振动分析在工程中,结构一般需要对它进行随机振动分析。
典型的例子是:通过机床的振动响应分析进行机床的结构设计,通过对结构的地震响应分析。
在电子产品设计中,ABAQUS软件不仅仅能对电子产品进行冲击、热场、加工等过程进行数值模拟,还可以对电子产品在随机振动下产品的响应性能做出很好预测,以优化产品设计。
本例题就某电子产品在随机激励作用下的响应结构为例,采用如下图所示的简化模型,分析在特定随机激励(如图2)中,分析该结构的响应。
图 1 某电子产品结构简化图图2 随机激励的谱分布载荷边界条件为:四个底座固支,并在分析过程中,受到随机激励。
需要分析整个结构在运动过程中的响应。
启动ABAQUS/CAE,在Start Session对话框中,选择Create Model Database按钮。
一导入模型由于IGES文件给的是实体模型,我们在计算中产用shell模型,所以我们需要通过ABAQUS/CAE中对shell的编辑功能对模型进行修改。
导入IGES文件成Shell格式。
1.在主菜单选择File ->Import->Part,进入Import Part对话框。
选择相应的IGES文件,点击按钮。
2.在弹出的Create Part From IGES File对话框中,如下图,对话框的Topology选择Shell选项,Name选项填写random。
二利用CAE编辑修改模型在主菜单选择Shape ->Shell->Remove Face,用鼠标点击选择模型中的面,选上之后面会变红色,点击鼠标中键,就可以去掉该面。
重复操作,得到下图模型。
2.在主菜单选择Shape ->Shell->Extrude,用鼠标选择如上图所示的表面,然后点击最左边的一条边,进入Sketch模块,如下图所示。
3.需要增加3个外表面以及6个内表面,利用ABAQUS的sketch模块中的Create Lines功能,在sketch中画出如下图所示的线条。
关于利用ABAQUS软件模拟仿真摩擦振动噪声问题的一些经验小弟我学习使用ABAQUS解决摩擦振动噪声的问题已有数载,一直想写个这样的经验之谈与大家交流,总是时间仓促。
终于在闲暇之时,将本人的一些经验之谈与大家分享交流,同时希望大家能好好运用该软件解决实际问题。
文章分为4个部分第一:主要介绍摩擦振动噪声的一些基本知识及原理;第二:ABAQUS/Standard解决该问题的隐式分析法;第三:ABAQUS/Explicit解决该问题的显式分析法;第四:可能遇到的问题;Part 1:摩擦振动噪声的问题很普遍,国内外对这个问题的研究非常多,且主要集中在汽车或者列车制动装置上,比如鼓式制动器和盘式制动器等,这里不做详细叙述。
振动势必引起噪声,根据噪声频率的大小就有所谓的squeal noise/squeal/squeal等,很多理论也用于解释噪声产生的缘由,基本分为:stick-slip;摩擦力负斜率;模态耦合等等;在用有限元软件解决该问题时,隐式分析法主要采用的是模态耦合理论,当你证明出相邻两阶的振动频率达到一致时,此时的模态频率就是发生不稳定振动的频率;而显式分析法则是在一定时间内模拟运动的过程,可以显示出你所采集点的振动加速度,速度,或者位移等等。
下面,小弟将对这两个分析方法的操作做一个介绍。
Part 2: ABAQUS/Standard解决该问题的隐式分析法隐式分析法就是把整个运动的过程作为一个稳态准静态过程进行分析,大家都知道有摩擦,有接触的时候,这是一个高度非线性的过程,利用隐式分析法,把它当做一个静态的过程进行分析,可以用于预测这个系统的不稳定振动的频率,这对很多CAE工程师来说是非常重要的。
下面小弟将具体介绍一下操作步骤。
Step 1:当然,肯定就是建立模型了,简单的模型ABAQUS完全可以轻松解决,如果遇到负责的模型了,Proe等等三维软件就行了,只是需要另存为XT格式,导入ABAQUS里面,模型尽量准确,但是无关的位置,能够简化就尽量简化,因为我们需要做的是有限元分析,网格划分好坏是觉得一个计算能否顺利的主要因素,所以,考虑清楚好再建立模型,it is necessary!:Step 2:赋予材料属性,这个找个参考书,一看就会了。
ABAQUS软件随机振动分析在工程中,结构一般需要对它进行随机振动分析。
典型的例子是:通过机床的振动响应分析进行机床的结构设计,通过对结构的地震响应分析。
在电子产品设计中,ABAQUS软件不仅仅能对电子产品进行冲击、热场、加工等过程进行数值模拟,还可以对电子产品在随机振动下产品的响应性能做出很好预测,以优化产品设计。
本例题就某电子产品在随机激励作用下的响应结构为例,采用如下图所示的简化模型,分析在特定随机激励(如图2)中,分析该结构的响应。
图 1 某电子产品结构简化图图2 随机激励的谱分布载荷边界条件为:四个底座固支,并在分析过程中,受到随机激励。
需要分析整个结构在运动过程中的响应。
启动ABAQUS/CAE,在Start Session对话框中,选择Create Model Database按钮。
一导入模型由于IGES文件给的是实体模型,我们在计算中产用shell模型,所以我们需要通过ABAQUS/CAE中对shell的编辑功能对模型进行修改。
导入IGES文件成Shell格式。
1.在主菜单选择File ->Import->Part,进入Import Part对话框。
选择相应的IGES文件,点击按钮。
2.在弹出的Create Part From IGES File对话框中,如下图,对话框的Topology选择Shell选项,Name选项填写random。
二利用CAE编辑修改模型在主菜单选择Shape ->Shell->Remove Face,用鼠标点击选择模型中的面,选上之后面会变红色,点击鼠标中键,就可以去掉该面。
重复操作,得到下图模型。
2.在主菜单选择Shape ->Shell->Extrude,用鼠标选择如上图所示的表面,然后点击最左边的一条边,进入Sketch模块,如下图所示。
3.需要增加3个外表面以及6个内表面,利用ABAQUS的sketch模块中的Create Lines功能,在sketch中画出如下图所示的线条。
在Abaqus中进行随机振动分析时,通常需要生成Power Spectral Density(PSD,功率谱密度)曲线并进行振动响应的计算。
下面是一些关于如何在Abaqus中进行随机振动分析和PSD曲线的转换的步骤:1. **定义随机激励**:- 首先,您需要定义用于随机振动分析的随机激励。
这可以是随机力、随机速度或随机位移等。
通常,您可以在Abaqus中使用Load模块或后处理模块来定义这些随机激励。
2. **设置随机分析参数**:- 在Abaqus中,您需要设置随机分析的参数,包括随机过程的统计特性,如均值、标准差和自相关函数。
这些参数通常在模拟中的分析步骤中设置。
3. **运行随机分析**:- 运行包含随机分析的Abaqus模型。
Abaqus将使用随机激励和分析参数来模拟随机振动过程。
4. **获取结果**:- 完成随机振动分析后,您可以使用Abaqus的后处理工具来获取振动响应结果。
这些结果通常包括位移、速度、加速度等随时间变化的数据。
5. **计算PSD曲线**:- 使用获取的振动响应数据,您可以计算PSD曲线。
PSD曲线表示不同频率下的振幅分布。
您可以使用数字信号处理工具或专用的软件来进行PSD计算。
在Abaqus中,可以使用Python脚本来处理结果数据并计算PSD。
6. **绘制PSD曲线**:- 最后,您可以使用数据可视化工具(如Matplotlib)来绘制PSD曲线,以便更好地理解振动的频率分布特性。
这些步骤涉及多个Abaqus模块和额外的数据处理工作。
请注意,实际的PSD分析可能会更加复杂,具体取决于您的模型和分析要求。
在进行随机振动分析时,确保您已详细了解Abaqus的随机分析功能,并遵循相关的建模和分析准则。
abaqus随机振动应力均方根输出3sigema结果摘要:一、引言二、Abaqus 随机振动应力均方根输出3sigema 的概述三、详细步骤四、结果分析五、结论正文:一、引言Abaqus 是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以模拟各种复杂的工程问题。
在Abaqus 中,随机振动应力均方根输出3sigema 是一种常见的分析方法,可以用于评估结构的疲劳寿命和可靠性。
本文将详细介绍如何使用Abaqus 进行随机振动应力均方根输出3sigema 的分析。
二、Abaqus 随机振动应力均方根输出3sigema 的概述随机振动应力均方根输出3sigema 是指在随机振动载荷作用下,结构的应力均方根值超过材料屈服强度的3 倍。
这种分析方法可以评估结构在长期使用过程中的疲劳寿命和可靠性。
在Abaqus 中,这种分析方法可以通过随机振动响应分析实现。
三、详细步骤1.创建模型:首先,需要创建一个几何模型,然后划分网格并施加边界条件。
2.设置材料属性:选择适当的材料模型和参数,如弹性模量、泊松比和屈服强度等。
3.施加载荷:在Abaqus 中,需要定义随机振动载荷,包括振动频率、振幅和相位等。
4.设置分析选项:选择随机振动响应分析,并设置相应的分析参数,如求解次数、时间步长和输出时间点等。
5.运行分析:提交分析任务,等待Abaqus 完成计算。
6.后处理:查看分析结果,包括应力云图、应力- 时间曲线和3sigema 结果等。
四、结果分析在完成随机振动应力均方根输出3sigema 分析后,需要对结果进行分析。
主要关注应力云图和应力- 时间曲线,观察结构的应力分布和变化规律。
同时,需要关注3sigema 结果,评估结构在长期使用过程中的可靠性。
五、结论Abaqus 随机振动应力均方根输出3sigema 是一种有效的结构疲劳寿命和可靠性分析方法。
ABAQUS地震分析简介ABAQUS是一种广泛使用的有限元分析软件,主要用于进行结构、流体和热分析。
地震分析是ABAQUS的一项重要应用,可以用于评估结构在地震作用下的安全性和可靠性。
本文将介绍如何使用ABAQUS进行地震分析,并提供一些实际案例进行说明。
地震分析的基本原理地震分析是通过模拟地震波向结构传播和作用的过程,来评估结构在地震中的响应和承载能力。
地震波可以通过地震记录或人工生成,并用于ABAQUS模拟地震作用。
ABAQUS的地震分析主要基于以下两个主要原理: 1. 结构响应的动力学方程:ABAQUS使用基于质量矩阵和刚度矩阵的动力学方程来求解结构在地震中的响应。
这些方程可以用于计算结构的加速度、速度和位移等重要响应。
2. 材料特性的描述:ABAQUS允许用户自定义材料模型,用于描述不同材料在地震中的行为。
这些材料模型可以包括弹性材料、塑性材料和粘弹性材料等。
ABAQUS地震分析的步骤ABAQUS地震分析通常包括以下几个步骤:1. 结构建模首先需要使用ABAQUS的建模工具创建结构的几何模型。
包括定义结构的节点、单元、边界条件等。
2. 材料定义根据结构中使用的材料类型,需要定义材料的物理特性,如弹性模量、泊松比、密度等。
3. 节点约束和载荷定义结构的固定边界条件和施加在结构上的载荷。
这些约束和载荷将用于分析结构在地震中的响应。
4. 地震波定义使用ABAQUS的地震波定义工具定义地震波的参数,如峰值加速度、频率和振型等。
5. 地震分析设置设置ABAQUS进行地震分析的参数,如求解器类型、时间步长等。
6. 地震分析求解运行ABAQUS进行地震分析,得到结构在地震中的响应结果。
7. 结果后处理使用ABAQUS的结果后处理工具,分析和可视化地震分析的结果,如位移、应力和变形等。
实例案例为了更好地理解ABAQUS地震分析的使用方法,下面将介绍一个实际案例。
地震分析案例:桥梁结构假设我们要分析一座桥梁结构在地震中的响应。
Abaqus随机振动中PSD曲线参数1. 引言随机振动是工程领域中一个重要的课题,涉及到很多领域,如航空航天、建筑结构、汽车工程等。
为了研究随机振动现象,需要从统计学的角度来分析和描述振动信号的特性。
其中,功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)曲线是一种常用的分析方法。
本文将介绍Abaqus中随机振动分析中的PSD曲线参数。
2. ABAQUS软件介绍Abaqus是由法国Dassault Systemes公司开发的一种通用有限元分析软件。
它提供了强大的数值计算和仿真功能,广泛应用于各个工程领域。
在振动分析中,Abaqus可以用于求解结构的固有频率、模态形态和随机振动等问题。
3. PSD曲线参数的意义PSD曲线参数用于描述振动信号在频域上的分布情况,通过分析频谱密度可以了解到信号中各个频率成分的能量分布。
具体而言,PSD曲线参数可以反映出振动信号的主要频率、能量分布以及振动幅值等信息。
4. PSD曲线参数的计算方法在Abaqus中,可以通过以下步骤来计算PSD曲线参数:4.1 定义振动信号的激励在进行随机振动分析之前,首先需要定义振动信号的激励。
可以通过定义一个时间历程文件或者随机振动信号源来确定激励信号。
4.2 定义PSD分析在Abaqus中,可以通过在动态分析中引入PSD分析来计算PSD曲线参数。
在分析步中,设置分析类型为PSD,并指定初始时间、结束时间以及时间步长等参数。
4.3 计算PSD曲线参数运行Abaqus分析后,即可得到PSD曲线参数。
其中,常见的PSD曲线参数有以下几个:4.3.1 主频率主频率是指振动信号中能量最强的频率成分。
通过计算PSD曲线的峰值频率,可以得到主频率。
4.3.2 幅值振动信号的幅值表示了信号的振动强度。
通过PSD曲线的峰值幅值,可以得到信号的振动幅值。
4.3.3 能量分布PSD曲线参数还可以反映信号中各个频率成分的能量分布情况。
可以通过计算PSD 曲线下的面积,来了解振动信号在不同频率范围内的能量分布。
图1床身结构有限元模型表1床身材料性能参数性能参数材料HT200温度/K293(kg/m3)7330剪切模量/GPa56.6弹性模量/GPa148(a)节点5217在X方向位移PSD (b)节点5217在Y方向位移PSD(c)节点5217在Z方向位移PSD 图2节点5217位移功率谱密度图3 应力均方根应力响应图图4 应力响应功率谱密度疲劳寿命计算第四强度理论Mises 应力认为材料破坏的主要原因是形状改变比达到临界值,主要适用于塑性材料建立失效依据,在频域中计算Mises 应力的方法是找到Mises 应力在施加的激励载荷上的概率分布[8]。
服从高斯分布的三区间法疲劳寿命计算在随机载荷进行疲劳寿命分析时,比较常用且有效的计算方法是在外载荷均值为0时,Steinberg 提出的应力服从高斯分布的三区间法,将Mises 应力划分为3个阶段,其区间的划分方法如表4所示。
表4 三区间法的应力分布应力区间发生时间-1σ~1σ总时间的68.27%-2σ~-1σ,1σ~2σ总时间的27.10%-3σ~-2σ,2σ~3σ总时间的4.33%在ABAQUS 后处理中获得的Rmises 应力为1σ应力,Miner 线性累积损伤理论及随机振动的高斯分布的三区间法得:σσσσσσ332211N nN n N n D ++=(式(7)中,n 1σ(0.683V 0+×T )为等于或低于1σ水平的实际循环次数,n 2σ(0.271V 0+T )为等于或低于2σ水平的实际循环次数,n 3σ(0.0433V 0+×T )为等于或低于3σ水平的实际循环次数。
T 为疲劳寿命,振动频率取第一阶固有频率为平均频率,V 0+=608.3Hz 。
由图4和图5可知,其随机振动载1σ最大的等效Mises 应力为36.88MPa 。
在进行疲劳图5 米塞斯均方根应力云图图6 米塞斯均方根应力响应曲线该随机响应分析过程采用的加速度载荷是一种统计理论意义上的定性分析,在此过程中的输入、输出数据都只代表在一定概率下发生这种情况的可能性[9]。
ABAQUS随机振动应力均方根输出3sigma结果1. 介绍ABAQUS是一种基于有限元分析的工程仿真软件,广泛应用于工程领域中的结构力学、热力学、流体力学等问题的模拟和分析。
在工程领域中,振动和应力分析是非常重要的研究方向之一。
本文将介绍如何使用ABAQUS进行随机振动应力均方根输出,并计算3sigma结果。
2. 随机振动分析随机振动是指振动信号具有随机性质的振动过程。
在工程领域中,随机振动分析常用于评估结构的可靠性和耐久性,以及预测结构的寿命。
随机振动分析可以通过模拟和分析随机激励下的结构响应,得到结构的振动特性和应力分布。
3. ABAQUS中的随机振动分析ABAQUS提供了丰富的工具和功能,用于进行随机振动分析。
下面将介绍如何使用ABAQUS进行随机振动分析,并输出应力均方根和3sigma结果。
3.1 定义随机激励在进行随机振动分析之前,需要定义随机激励。
随机激励可以通过频谱密度函数或自相关函数来描述。
ABAQUS提供了多种定义随机激励的方法,例如使用随机场、随机振动、随机力等。
根据具体情况选择合适的方法进行定义。
3.2 建立模型在进行随机振动分析之前,需要建立结构模型。
ABAQUS提供了多种建模工具,可以进行几何建模、材料定义、边界条件设置等。
根据具体问题,建立合适的结构模型。
3.3 定义材料属性在进行随机振动分析之前,需要定义材料的力学性质。
ABAQUS支持多种材料模型,例如弹性模型、塑性模型、粘弹性模型等。
根据具体材料的特性,选择合适的材料模型进行定义。
3.4 设置分析步在进行随机振动分析之前,需要设置分析步。
ABAQUS支持多种分析步类型,例如静态分析、动态分析、模态分析等。
根据具体问题,选择合适的分析步类型进行设置。
3.5 定义输出请求在进行随机振动分析之前,需要定义输出请求。
ABAQUS可以输出多种结果,例如位移、应变、应力等。
根据具体需要,选择合适的输出请求进行定义。
3.6 运行分析定义完随机激励、建立模型、定义材料属性、设置分析步和定义输出请求后,可以运行分析。
abaqus随机振动应变差10的五次方标题:ABAQUS随机振动分析与应变差异1E-05 的探索导言:ABAQUS是一种常用的有限元分析软件,广泛应用于工程领域。
随机振动是一种在实际工程中常见的振动情况,而应变差异则是随机振动中的一个重要参数。
本文将通过详细的步骤,介绍如何使用ABAQUS进行随机振动分析,并探索如何使得应变差异达到10的五次方。
第一部分:随机振动基础知识1. 介绍随机振动的定义和应用领域;2. 介绍振动的基本概念,如振幅、频率、相位等;3. 介绍随机振动中的几种常见随机过程模型,如白噪声、高斯过程等;4. 介绍常用的随机振动分析方法,如功率谱密度法、相关函数法等。
第二部分:ABAQUS软件介绍与基本操作步骤1. 介绍ABAQUS的基本功能及其在工程领域中的应用;2. 介绍ABAQUS的安装与运行步骤;3. 介绍ABAQUS的界面和基本操作。
第三部分:使用ABAQUS进行随机振动分析1. 介绍在ABAQUS中建立随机振动模型的方法;2. 详细介绍在ABAQUS中定义振动载荷的方法;3. 介绍如何指定随机振动分析的参数,如频率范围、振幅范围等;4. 介绍如何设置和运行随机振动分析;5. 介绍如何获取随机振动分析结果,如模型的频率响应、振幅图、位移图等。
第四部分:提高应变差异至10的五次方的探索1. 提出提高应变差异的目标并分析现有模型的应变差异水平;2. 分析应变差异的主要影响因素,并提出相应的改进方法;3. 介绍如何在ABAQUS中优化振动模型的参数,如材料特性、几何形状等;4. 介绍如何通过调整随机振动分析中的参数以提高应变差异;5. 详细介绍通过反复模拟和优化的方法,逐步提高应变差异的步骤和技巧;6. 提供应变差异达到10的五次方时的最终模型,并对结果进行分析和讨论。
结论:通过本文的介绍和探索,我们可以了解到随机振动的基本知识以及在ABAQUS软件中进行随机振动分析的步骤。
同时,经过反复模拟和优化,我们也可以实现将应变差异提高至10的五次方的目标。
abaqus随机振动应力均方根输出3sigema结果摘要:一、abaqus随机振动介绍1.abaqus随机振动的基本概念2.随机振动在abaqus中的应用领域二、应力均方根与3sigma结果1.应力均方根的定义与计算方法2.3sigma结果在abaqus随机振动分析中的作用三、abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果的具体应用1.在工程结构分析中的应用2.在机械设备设计中的应用3.在航空航天领域中的应用正文:一、abaqus随机振动介绍abaqus是一款强大的有限元分析软件,它提供了丰富的分析功能,包括线弹性、热传导、热膨胀、动力学、疲劳分析等。
在动力学分析中,随机振动是一种重要的分析方法。
随机振动是指在一定时间内,结构上的应力、应变或位移等物理量随时间变化的不确定性。
它可以模拟结构在复杂环境下的动态响应,如地震、风振等。
二、应力均方根与3sigma结果在abaqus随机振动分析中,应力均方根和3sigma结果是评估结构性能的重要指标。
应力均方根是应力的均方根值,反映了应力的波动程度。
3sigma 结果是指在正态分布情况下,距离平均值三个标准差的位置。
这两个指标可以帮助工程师了解结构在随机振动环境下的性能,并为设计提供依据。
三、abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果的具体应用abaqus随机振动应力均方根输出3sigma结果在许多领域都有广泛的应用。
例如,在工程结构分析中,可以通过分析应力均方根和3sigma结果,评估结构在复杂环境下的安全性能。
在机械设备设计中,可以借助这些结果优化设计,提高设备的可靠性和耐久性。
在航空航天领域,随机振动分析对于评估飞行器在飞行过程中的性能和安全性具有重要意义。
abaqus随机振动应力均方根输出3sigema结果(原创实用版)目录一、引言二、Abaqus 随机振动应力均方根输出 3sigema 的含义三、Abaqus 随机振动应力均方根输出 3sigema 的计算方法四、Abaqus 随机振动应力均方根输出 3sigema 的应用实例五、结论正文一、引言Abaqus 是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以模拟各种复杂的力学问题,为工程师提供可靠的解决方案。
在 Abaqus 中,随机振动应力均方根输出 3sigema 是一种常见的分析结果,可以帮助工程师更好地评估结构的安全性和可靠性。
本文将从以下几个方面详细介绍Abaqus 随机振动应力均方根输出 3sigema 的相关内容。
二、Abaqus 随机振动应力均方根输出 3sigema 的含义在 Abaqus 中,随机振动应力均方根输出 3sigema 是一种描述结构在随机振动载荷作用下,应力分布情况的参数。
其中,3sigema 表示的是应力的均方根值,即对应力的一种度量。
一般来说,3sigema 值越小,说明结构的安全性越高;反之,则结构的安全性较低。
三、Abaqus 随机振动应力均方根输出 3sigema 的计算方法Abaqus 中,随机振动应力均方根输出 3sigema 的计算方法主要分为以下几个步骤:1.创建模型:首先,需要创建一个结构模型,包括几何模型、材料模型和边界条件等。
2.施加随机振动载荷:在模型中施加随机振动载荷,通常采用正弦函数或者高斯白噪声函数等表示。
3.求解:使用 Abaqus 求解器对模型进行求解,得到应力分布情况。
4.后处理:对求解结果进行后处理,提取随机振动应力均方根输出3sigema 值。
四、Abaqus 随机振动应力均方根输出 3sigema 的应用实例假设我们有一个桥梁结构,需要评估其在运输车辆通过时产生的随机振动载荷作用下,应力分布情况。
我们可以通过以下步骤进行分析:1.创建桥梁结构的几何模型、材料模型和边界条件。
ABAQUS软件随机振动分析在工程中,结构一般需要对它进行随机振动分析。
典型的例子是:通过机床的振动响应分析进行机床的结构设计,通过对结构的地震响应分析。
在电子产品设计中,ABAQUS软件不仅仅能对电子产品进行冲击、热场、加工等过程进行数值模拟,还可以对电子产品在随机振动下产品的响应性能做出很好预测,以优化产品设计。
本例题就某电子产品在随机激励作用下的响应结构为例,采用如下图所示的简化模型,分析在特定随机激励(如图2)中,分析该结构的响应。
图 1 某电子产品结构简化图图2 随机激励的谱分布载荷边界条件为:四个底座固支,并在分析过程中,受到随机激励。
需要分析整个结构在运动过程中的响应。
启动ABAQUS/CAE,在Start Session对话框中,选择Create Model Database按钮。
一导入模型由于IGES文件给的是实体模型,我们在计算中产用shell模型,所以我们需要通过ABAQUS/CAE中对shell的编辑功能对模型进行修改。
导入IGES文件成Shell格式。
1.在主菜单选择File ->Import->Part,进入Import Part对话框。
选择相应的IGES文件,点击按钮。
2.在弹出的Create Part From IGES File对话框中,如下图,对话框的Topology选择Shell选项,Name选项填写random。
二利用CAE编辑修改模型在主菜单选择Shape ->Shell->Remove Face,用鼠标点击选择模型中的面,选上之后面会变红色,点击鼠标中键,就可以去掉该面。
重复操作,得到下图模型。
2.在主菜单选择Shape ->Shell->Extrude,用鼠标选择如上图所示的表面,然后点击最左边的一条边,进入Sketch模块,如下图所示。
3.需要增加3个外表面以及6个内表面,利用ABAQUS的sketch模块中的Create Lines功能,在sketch中画出如下图所示的线条。
点击图形窗口下方的按钮。
出现Edit Extrusion对话框,选择Type选项为Up to Face,点击Flip按钮选择扩展箭头方向指向3方向负向。
点击中键确认,选择底面为终止面。
点击确认,生成如下图所示。
4.修补模型。
4.1 切除表面在主菜单选择Shape ->Shell->Remove Face,用鼠标点击上图模型中上面的面,选上之后面会变红色,点击鼠标中键,就可以去掉该面。
选择主菜单Tools->Partition进入对话框Create Partition,选择Type为Face,Method为Sketch。
点击如下图所示表面,进入sketch模块。
在下图的sketch中画出如图所示的线条分割这个表面。
点击鼠标中键确认。
在主菜单选择Shape ->Shell->Remove Face,把切开的这个表面去除。
同样道理,把上图中标记处的另外三个表面去除。
得到如下所示的模型。
4.2 延展表面在主菜单选择Shape ->Shell->Extrude,选择如上图所示区域,用鼠标选择区域最右边的短边,点击进入Sketch模块,如下图。
下图所示。
选择Type选项为Up to Face,点击按钮,使得工作区的红色箭头指向如下图所示。
确认。
用同样的方法把另外一侧的修补好,修补好的模型如下图所示。
4.3 修补底座。
在主菜单选择Shape ->Cut->Extrude,选择如下图所示区域,用鼠标选择区域最右的边,点击进入Sketch模块。
由于IGES文件导入在圆孔的周边留下了很多密集的点,这些点对于划分网格非常的不利,要将他们删去。
选择工具栏中(下右图中)和选项,在下部画一个矩形,在孔圈上画一个圆,且使得孔的半径略大于原孔(R=2.75),这里孔半径设成2.755,以保证能够把原IGES文件中形成的多个点去掉。
点击鼠标中键进入Eidt Cut Extrusion对话框,如下图。
点击按钮使得工作区红色箭头的方向指向3方向负方向,点击对话框中的按钮确认。
按照同样的方法把另外三个孔和一个底座进行修补。
4.4 分割模型。
该模型中部分地方需要加强,所用单元的壳的厚度不一样,需要把它分割出来。
在主菜单选择Tools->Partition,进入Create Partition对话框,选择type为Face,Method为Sketch,点击对话框中的按钮确认。
选择如下图所示区域,点击提示栏中的按钮,用鼠标选择区域最右的边,点击进入Sketch模块。
按钮完成。
用同样的方法在另外一块肋板处划分出矩形的加强区域。
处理好的模型如下图所示:三添加材料属性在Module右边的列表框中选择Property,进入属性设置模块。
因为IGES文件中给的是毫米单位,所以属性中所有的长度量纲必须要是毫米单位。
1.在主菜单选择Material ->Create。
进入Edit Material对话框,选择Mechanical->Elasticity ->Elastic。
分别填入杨氏模量7e7和泊松比0.3。
2.在Edit Material对话框中,选择General ->Density。
输入密度为2.7e-6。
点击OK按钮,退出Edit Material对话框。
3.在主菜单选择Section ->Create,取名为Section-1_6MM。
进入Create Section对话设置Shell Thickness为1.6,点击OK按钮。
4.重复4步骤,分别创建厚度为3mm,6mm,8mm的Section.5.在主菜单选择Assign ->Section,进入Edit Section Assignment对话框。
将鼠标按照下图选择相应的部分,按照图示把不同的截面赋给不同的部分。
点击OK按钮,完成部件属性的分配。
1.6mm3mm三 结构装配在Module右边的列表框中选择Assembly,进入装配模块。
1. 在主菜单中选择Instance->Create…,进入Create Instance对话框中,选择random,并在Instance Type下面选择Dependent (mesh on Part)单选钮。
如右图:2. 点击OK按钮,关闭Create Instance对话框,创建了Part-1的Instance。
3. 在主菜单,选择Tools->Partition…,在弹出的Create Partition对话框中,选择Cell单选钮。
点击按钮,退出Create Partition对话框四 定义分析步在Module右边的列表框中选择Step,进入分析步模块,建立两个分析步骤。
由于在进行随机响应步骤分析之间必须要进行一次频率分析,所以要建立两个分析步骤(频率分析和随6mm6mm 8mm机响应分析)。
建立频率分析步骤:1.主菜单选择Step ->Create,进入Create Step对话框,Procedure type选择Linearperturbation项,子选项选择Random response选项。
2.点击按钮。
进入Edit Step对话框,在Number of eigenvalues requestedeigen右边的子选项中选择Value,并在框中输入20。
建立随机响应分析步骤:1.Step ->Create,进入Create Step对话框,Procedure type选择Static, Linearperturbation项,子选项选择Frenquecy选项。
2.点击按钮。
进入Edit Step对话框,在对话框的Basic页面中,Scale选择Linear项,下面的Lower Frequency,Upper Frequency,Number of Points,以及Bias选项中分别写入:10,2000,20,3。
3.在Damping页面中,选上using direct damping data,在Direct Modal选项中依次填写1,20,0.001。
点击OK按钮,关闭Edit Step对话框。
五定义相互作用属性1.在主菜单中,选择Tools->Reference Point...,采用默认值(0.,0.,0.),点击鼠标中键确认。
2.在主菜单中,选择Constraint->Create...,进入Create Constraint对话框中,Type下面选择Coupling,点击按钮。
3.在图形窗口中,点击RP-1作为约束的控制点,点击中键确认。
4.点击图形窗口下方的按钮及按钮。
在弹出的Options对话框中,取消按钮的选择。
在图形窗口中,点击下图中带网格的区域。
(可以通过点击图形窗口下方的按钮,选择关心的Face)5.点击图形窗口下方的按钮,进入Edit Constraint对话框。
接受默认的设置,点击对话框中的按钮,完成Constraint-1耦合约束的创建。
见下图。
六定义边界条件1.在主菜单选择BC ->Create...进入Create Boundary Condition对话框,接受默认设置,按下按钮。
2.在图形窗口中点击RP-1,在图形窗口下方,点击按钮。
3.在弹出的Edit Boundary Condition对话框中,选择Encastre,如下图:4.点击Edit Boundary Condition对话框中的按钮,关闭Edit Boundary Condition对话框。
七划分网格在Module右边的列表框中选择Mesh,进入网格划分模块。
1.在主菜单选择Seed->Instance2.在图形窗口中,按住鼠标左键,拖动鼠标,选中所有三个部件,点击图形窗口下方的按钮。
3.在弹出的Global Seeds对话框中,Approximate global size右边的文本框中输入3.5,如下图:4.点击Global Seeds对话框中的按钮,关闭Global Seeds对话框。
点击图形窗口下的按钮,完成种子的设定。
5.选择主菜单Mesh->Controls...,鼠标选择如下图所指示的四块肋板。
点击鼠标中键确认,进入Mesh Controls对话框,选择Element Shape为Quad-dominated选项如下图所示。
点击对话框中的按钮确认。
6.在主菜单选择Mesh->Part...,点击鼠标中键确认。
划分的网格如下图所示:八编辑关键字由于CAE不支持关键字*PSD-DEFINITION,*BASE MOTION,*CORRELATION,所以需要手动加入。
主菜单选择Model->Edit keywords->Model-1,进入Edit keywords对话框。
1.在下图方框所在处加入*PSD-DEFINITION,如下:*PSD-DEFINITION,NAME=PSD,TYPE=BASE,G=9.81e30.04,0.0,100.04,0.0,1490.065,0.0,1500.065,0.0,3490.094,0.0,3500.094,0.0,6990.130,0.0,7000.130,0.0,13990.072,0.0,14000.072,0.0,20002.在下图方框所在处加入 *BASE MOTION以及*CORRELATION,如下: *BASE MOTION,DOF=1,LOAD CASE=1*CORRELATION,PSD=PSD,TYPE=UNCORRELATED1,1.点击对话框中的按钮确认。