Damping 阻尼

在 LS-DYNA 中阻尼完全是可选的,通过使用一个 *Damping 卡片来调用。应该知道能量可以通过其它的非 *Damping 的方式耗散,比如,因为沙漏力产生的能量,刚性墙的力产生的能量,接触摩擦力产生的能量,离散阻尼产生的内能等。

有时候,接触力可能将噪声引入到响应里。在这种情况下,通过 *CONTACT 卡第二张卡的 VDC 参数来增加粘性阻尼,从而帮助减小噪声。VDC 以临界阻尼的百分比输入,典型的值是 10 到 20。

LS-DYNA 中的质量阻尼(Mass Damping) 包括 *Damping_global & *Damping_part_mass,是用于抑止低频的结构振动模式,但此外它有抑制刚体模式的效应。因此对经受明显刚体运动的部件,应该要么从质量阻尼中排除或者在部件经历大的刚体运动期间关掉质量阻尼;或者使用 *Damping_relative 来替代。通过使用 *Damping_relative,仅仅相对指定刚体的运动 / 振动被抑制。

在质量阻尼情况下临界阻尼系数是 4 *pi/T,其中 T 是要抑制的模态的周期(通常是最低阶(基频)模态)。周期可以通过特征值分析(eigenvalue) 或者从一个无阻尼的瞬态分析结果来估计。如果选择使用质量阻尼,建议使用小于临界阻尼系数的阻尼值。取 10% 的临界阻尼的值,即输入 0.4*pi/T,是相当典型的值。可以选择用同样的阻尼系数抑制所有的部件(*Damping_global) 或者对每一个部件指定不同的阻尼系数(*Damping_part_mass)。在任何一种情况下,阻尼系数可能会随时间变化(在仿真中间关掉或打开阻尼时会有用)。

*Damping_part_stiffness 是为了抑制高频振动和数值振荡,通常对结构振动没有明显的影响。这种情况下阻尼系数 COEF 近似表示临界阻尼的一个系数。典型的 COEF 值是 0.1。如果使用刚性阻尼产生不稳定,消除阻尼或者减小 COEF 的值来使回复稳定(也许降低一个数量级或者在某些情况下更多)。

质量和刚性阻尼在隐式瞬态分析中都实现了。

在版本 970 中另一个可选的阻尼是频率不相关的阻尼选项,它的目标是抑制一个范围的频率和一批部件(*Damping_frequency_range)。Damping_frequency_range 是由 Arup 的 Richard Sturt 开发的,它的理论细节是私有的。它开发的意图是帮助 LS-DYNA 来适当地处理振动预测问题中的阻尼 -- 包括车辆 NVH 时间历程分析,某些地震问题和土木结构的振动问题。

  • 发表于 · 2017.09.16 08:29 · 阅读 · 1850

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