阻尼的问题.doc

阻尼的问题 窗体顶端wudingyi 积分 49帖子 37#12007-1-21 19:51 我在论坛上看到可以用mp,damp 命令来输入材料的材料阻尼系数；但是在ansys的帮助文件中是这样说明的： MP, Lab, MAT, C0, C1, C2, C3, C4 Lab DAMP K matrix multiplier for damping. Note: If used in an explicit dynamic analysis, the value corresponds to the percentage of damping in the high frequency domain. For example, 0.1 roughly corresponds to 10% damping in the high frequency domain. DMPR Constant material damping coefficient. 我对上面的理解是：输入材料的阻尼系数应该是用mp,dmpr 而mp,damp 到底输入的是什么，从上面我感觉和瑞利阻尼中的刚度阻尼系数重复，或者他是用来将材料阻尼系数等效为刚度阻尼系数来输入，如果是，该如何等效？请同行明示，谢谢！wms328 积分 220帖子 153#22007-1-23 20:21 我也想问下阻尼的问题:一般做什么分析要考虑阻尼?是不是实际工程的计算分析都要考虑阻尼,从而在材料属性中输入阻尼系数! 希望有人能帮忙解开疑惑!谢谢mysuper 积分 3帖子 3#32007-1-24 12:38 楼主说的材料属性中阻尼项我也很想知道 在用combin14单元模拟阻尼单元时要求材料属性中mp,damp一项不知道具体表示什么，在combin14单元实常数中定义了阻尼系数后，随意改变mp,damp项似乎对结构的动力响应没有影响，不只是何原因wudingyi 积分 49帖子 37#42007-1-26 21:39 你应该做的是完全瞬态分析，在ansys中对其有两种阻尼输入模式，一个是mp,damp输入材料阻尼，另一个是单元阻尼，而对于其他一切的以阻尼比的形式输入的阻尼参数，程序一律忽略。我想你改变了mp,damp的值后应该还是有一定的影响，只是影响可能很小，在你输出的响应中没有表达出来，原应就是，材料阻尼和单元阻尼同时对整个阻尼矩阵有贡献，但你combin14单元作为阻尼单元一般对阻尼矩阵的贡献远远大于材料阻尼的贡献。你可以调整材料阻尼到和单元阻尼一个量级（当然实际上不可能）应该就可以看到变化了。wudingyi 积分 49帖子 37#52007-1-26 21:49 只有当力和时间的相关性很重要的时候才考虑阻尼的影响，也就是说在静力分析中一般不考虑阻尼的影响，而在动力分析中考虑阻尼的影响在ansys中也不止材料阻尼一种输入方法，有瑞利阻尼，材料阻尼，模态阻尼比，常数阻尼比，单元阻尼等等，同时瑞利阻尼又由alph,betad阻尼输入。每种不同的分析类型给定了不同的阻尼输入方式，具体看ansys帮助文件。wms328 积分 220帖子 153#62007-1-27 17:02 多谢楼上两位的指教! 我想再问下:单元阻尼是怎么回事?在ANSYS中如何输入? 能不能告诉我每种不同的分析类型给定了不同的阻尼输入方式具体在帮助文件中的位置? 谢谢!wms328 积分 220帖子 153#72007-1-27 19:39 自己找到了,搜索Element Damping 或者Damping for Different Analysis Types就可以找到单元阻尼等等了.学到好多东西！ mp,damp 输入的就是材料阻尼了,原来ANSYS中有这么多种输入阻尼的方法: 1、瑞利阻尼（Alpha, Beta Damping ），通过两个命令ALPHAD, BETAD输入值。 2、材料阻尼（Material- Dependent Damping ）通过MP,DAMP输入值。 3、常数阻尼比Constant Damping Ratio ，通过命令DMPRAT输入值。 4、材料常数阻尼系数Constant Material Damping Coefficient，通过命令 MP,DMPR输入值。 5、单元阻尼（Element Damping ）通过在具体的单元中输入，例如COMBIN7等。 6、模态阻尼Modal Damping ，通过命令MDAMP输入值。 另外，完全瞬态分析Transient Full 法只有第1、2、5种输入方法可以，其他都不行。所以我觉得wudingyi 说的：“是完全瞬态分析，在ansys中对其有两种阻尼输入模式，一个是mp,damp输入材料阻尼，另一个是单元阻尼，而对于其他一切的以阻尼比的形式输入的阻尼参数，程序一律忽略。”好像有问题吧？ 应该是三种，只是，第1种和第2种有重复的地方。 多谢大家的讨论！wms328 积分 220帖子 153#82007-1-27 20:04 mp,damp 输入的材料阻尼和瑞利阻尼中的刚度阻尼系数是一样的， 请看帮助文件中的这句话： Material-dependent damping allows you to specify beta damping () as a material property (MP,DAMP). Values of may also be input as a material property (use the DAMP label on the MP command). If DAMP is included, the DAMP value is added to the BETAD value as appropriate (see the ANSYS, Inc. Theory Reference). 所以，mp,damp 输入的是，即刚度阻尼系数 mp,dmpr 输入的是材料常数阻尼系数，只有两个地方用到：谐分析中的Mode Sup 和 Full 法。wms328 积分 220帖子 153#92007-1-27 20:17 虽然mp,damp 输入的材料阻尼和瑞利阻尼中的刚度阻尼系数是一样的， 都是刚度阻尼系数 ，但是两者的作用不同。 如果模型中只有一种材料那无所谓，可是，有多种材料时，材料阻尼系数是不同的。瑞利阻尼中的刚度阻尼系数 是用于和总体刚度矩阵相乘的：K，而材料阻尼mp,damp 输入的是用于各自己材料的刚度矩阵的，然后各种材料再相加：wms328 积分 220帖子 153#102007-1-27 20:47 我在谱分析中还看到其中的每个模态的有效阻尼比，见附图。 其中， = beta damping (input as VALUE, BETAD command) i = undamped natural circular frequency of the ith mode c = damping ratio (input as RATIO, DMPRAT command) Nm = number of materials i = displacement vector for mode i Kj = stiffness matrix of part of structure of material j 等等，见帮忙文件。 从中可以看出，瑞利阻尼（Alpha, Beta Damping ），材料阻尼（Material- Dependent Damping ）、常数阻尼比Constant Damping Ratio （通过命令DMPRAT输入值）、模态阻尼都可以起各自的作用。wudingyi 积分 49帖子 37#112007-1-29 15:31 首先，对于wms328兄说的我在帖子中说的full分析中只有两种输入形式是有不妥的地方，应该还有瑞利阻尼的形式，抱歉！ 另外我想谈谈的是，在mp,damp命令和瑞利阻尼中的 阻尼到底是不是一回事，有什么区别，仅说说个人的理解。我认为，两种形式的阻尼在形成结构的整个阻尼矩阵的时候都是作为系数与刚度矩阵相乘，所以外在形式上两者极其相似，但正如wms328所言，瑞利阻尼中的刚度阻尼系数 是用于和总体刚度矩阵相乘的：K，而材料阻尼mp,damp 输入的是用于各自己材料的刚度矩阵的，然后各种材料再相加。再者就是，对于瑞利阻尼中的 阻尼，根据动力学的知识，它是我们在解动力方程时由于解耦的需要，假定阻尼矩阵也满足正交的条件，然后根据结构的阻尼比(一般由实验得到)反算出alph和 值；而材料阻尼又称滞回阻尼，动力学教材上的解释是最显据特点是其值与结构的响应频率无关，从我首贴中贴的帮助文件可以看出，mp,damp命令输入的应该是将材料阻尼换算为与矩阵有关的一个刚度矩阵系数，显然此值和瑞利阻尼中的值是不一样，有贴子中给出mp,damp命令输入的值应等于/f；从帮助文件可看出mp,dmpr 输入的才应是材料常数阻尼系数.我搜了一下帖子，现在关于mp,damp命令输入的值的问题悬而未决，比如说我的结构的常数阻尼比为，那么我在座full分析时如果用mp,damp来输入的话，我的值到底取多少，取0.02肯定不对，如果如以前的帖子所说/f代表粘性阻尼比和材料阻尼系数的关系，那么换算得到的材料阻尼系数之后也应该由mp,dmpr 命令输入啊（因为我得到的是材料阻尼系数），这就涉及到一个问题，在用mp,damp输入时，这个值到底怎么取。还有就是/f此换算关系，我也不太理解，f怎么取值，似乎可以取结构只要激起的那阶频率，但从上式换算的话好像材料阻尼系数又与频率f相关了，如材料阻尼的初衷相违背，愿各位兄弟解惑，或许是我ansys的帮助文件没读通，总之希望知道的朋友帮忙！wms328 积分 220帖子 153#122007-1-31 10:32 用mp,damp可以输入几种不同的阻尼! 现假设已知粘滞阻尼的阻尼比为damprato(比如等于0.02) 则将damprato乘以2就是等价的材料阻尼系数。 设将粘性阻尼等效为材料阻尼时的换算频率为critfreq（比如等于2.6）,因为粘滞阻尼与频率有关. 1、用mp,damp输入粘滞阻尼: /prep7 !定义viscous damping,与频率有关,acos(-1)就是, mp,damp,1,damprato/(acos(-1)*critfeq) /solu antype,modal modopt,lanb,1 mxpand,1,yes solve 2, 用mp,damp输入材料阻尼: /prep7 mp,damp,1,damprato /solu antype,modal modopt,lanb,1 !important mxpand,1,yes solve 3, 用mp,damp输入粘性阻尼做FULL瞬态分析: !full method whit mp,damp !shows that mp,damp with full is damping_ratio/pi*f ! (和楼主说的一样,不能直接输入damprato) !As freq increases,damping is huge,粘性阻尼随频率增加而增加,高频率衰减快 damprato=0.02 critfreq=480 /prep7 mp,damp,1,damprato/(acos(-1)*critfreq) !注意此公式 以上内容主要摘自ANSYS工程分析进阶实例水利水电出版社。 从以上可以看出,做不同的分析采用不同的阻尼输入方法,mp,damp输入的值也有所不同.例如,模态分析时,可以直接输入材料阻尼,但