【原创】MPC和coupling对模态求解中的探索

xywang52

http://forum.simwe.com/thread-1065128-1-1.html
http://forum.simwe.com/thread-1036542-1-1.html
首先呈上论坛里关于coupling和MPC比较集中和经典的讨论。

最近在做颗粒阻尼器的仿真分析，几乎尝试了各种接触方式。
http://forum.simwe.com/thread-1069769-1-1.html
深深困惑着，迷茫着，如鲠在喉！

MPC和coupling的论坛里的相关讨论看了又看，帮助文档也是想了又想。
但是还是有些问题不清晰，而且不知道是不是版本升级的原因，有些内容跟大家讨论的对不上。
于是，索性自己做例子去比较！！！

……华……丽……分……割……线……
很高兴能得到huihappy斑竹的认同，特将文档再整理了下，附带cae文件一并上传。
再次欢迎大家讨论和佐证！

lincj

xywang52 发表于 2013-3-8 20:27
以下便是本人过去的48小时，测试出来的结果。
欢迎大家佐证！！！

感觉坛子里总是基于使用的结果来比较，而没有从原因上把事情说透，差那么一点意思。

我来抛个砖试试。（参考文献为帮助文档）

1.LZ所谓的真实频率应该是以原模型仅加大了质量为假设给出的，这就直接导致了C-D和S-D两种连接方式的计算误差为零，因为这两种方式的原则都是载荷/质量的再分配，与刚度无关。
2.MPC实际上是建立了主点与从点间的自由度约束，各种形式约束的自由度不尽相同而已。就LZ的算例举例，LZ模型采用的是三维实体单元，这直接导致了节点只有3个自由度，从而使pin和tie本来约束中差别的4-6自由度无从发挥，所以两者计算结果完全相同。LZ模型连接后结果均比所谓的真实值大，这是由于连接提高了模型刚度的原因，其提高的不同程度由各个种类下约束的自由度决定。

综上，个人认为选择连接形式最重要的是做到心中有模型，能够推理出一个连接的基本运作形式，才能采取合适的选择，而并不存在孰优孰劣的问题。

huihappy

xywang52 发表于 2013-3-8 20:27
以下便是本人过去的48小时，测试出来的结果。
欢迎大家佐证！！！

感谢楼主有心研究。
先提几个疑问，楼主可以商讨。
（1）如果上述采用参考点的区域是一样，尚可接受，如果你选择的区域不一致，该怎么判断呢？
（2）倘若换成壳单元，楼主可否得出一致结果？
（3）单元类型是否是影响因素？
（4）不理解计算模态，为何一定要加参考点？
（5）我个人认为以上统称为“连接方式”，称为“接触”是不是有待商榷？

xywang52

大总结

xywang52

以下便是本人过去的48小时，测试出来的结果。
欢迎大家佐证！！！

xywang52

比较参考点质量对固有频率的影响，
这也是颗粒阻尼要解决的核心问题。

xywang52

以下测试的是MPC点的个数和位置对于结果的影响

xywang52

huihappy 发表于 2013-3-8 20:42
感谢楼主有心研究。
先提几个疑问，楼主可以商讨。
（1）如果上述采用参考点的区域是一样，尚可接受，如果 ...

我试着一一回复斑竹的哈~
先介绍下背景，我当下做的是颗粒阻尼的仿真，一些装有颗粒的小盒子粘贴在支架上（支架带有负载），这个模型是要随着支架上天的（这应该不算泄密的吧⊙﹏⊙b），振动还是挺厉害的，颗粒的相互碰撞可以消耗能量，达到减振的效果。

模态分析是振动分析的常用手段，通过各阶模态知道哪个地方位移大，这样为颗粒盒子的设计方案提供理论基础。
不加颗粒盒子的情况下，算出了支架的各阶模态。然后尝试加颗粒盒子的，盒子的形状挺复杂的，采取的方法是用质点（质心，质量）代替，与支架的面coupling_continuum distributing。但是出来的结果很意外，固有频率提高了，这与实际情况不符合的啊~

问题在哪的呢，突发奇想，把质点的质量属性去掉，即是保留单纯的参考点，算出来的一阶频率同样高了几十赫兹。那这岂不是“虚拟的盒子”对支架的刚度有影响，躺着也中枪的啊( ⊙ o ⊙ )！理论上讲，应该是一样的吧~

开始觉得接触方式有问题，于是有了用简单算例去探究MPC&coupling的想法。

xywang52

huihappy 发表于 2013-3-8 20:42
感谢楼主有心研究。
先提几个疑问，楼主可以商讨。
（1）如果上述采用参考点的区域是一样，尚可接受，如果 ...

以下回复斑竹提出的5个问题：

（1）我的初衷是参考点和整个面的连接，coupling当然就是点和面的了，MPC的话，对象是nodes，孤陋的想的就是用四个点去代替整个面的。我想，当遇到一个点和面连接时候，MPC的处理办法应该就是用几个典型点的吧。我想的是两种连接方式对于解决参考点和面连接问题的差异~
而且斑竹您看，MPC中beam，link，pin，tie的区域是一样的，coupling当中，K，C-D，S-D区域也是一样的，但是结果不一样。注意，我这个参考点是没有质量属性的，按道理说所有方法算出来都跟真实值一致，但是有些连接方法算出来的，却加大了柱体的刚度。我觉得还是能说明一些问题。

（2）壳单元的话，估计还真要尝试下的。本人接触abaqus没多久，其实有限元也没有多久，对于壳单元基本没有接触，所以没有往那方面想的。我试着尝试下的~

（3）该算例，我始终都没有改变单元类型，用的是C3D8R。把单元作为一个变量的话，我也试着尝试下的~

（4）计算模态上面已经说了。加参考点，想的是代替颗粒盒子的，结果“虚拟的盒子”也对支架的频率有影响，真是躺着也中枪的啊。

（5）这个问题就凸显出斑竹的专业和我的业余了。contact和constraint的关系昨天还在石亦平那本书看过，结果表达起来又乱了。谢谢斑竹的佐证，一定改正！

huihappy

xywang52 发表于 2013-3-8 21:45
我试着一一回复斑竹的哈~
先介绍下背景，我当下做的是颗粒阻尼的仿真，一些装有颗粒的小盒子粘贴在支架上 ...

嗯，不错！既然如此，如果精力有限，推荐你学习下优化，hyperworks旗下的一款optistruct可以对模态进行优化。新人，有如此专研精神，精神可嘉！

xywang52

huihappy 发表于 2013-3-8 21:52
嗯，不错！既然如此，如果精力有限，推荐你学习下优化，hyperworks旗下的一款optistruct可以对模态进行优 ...

谢谢huihappy斑竹的肯定，我huizaijiezaili的~
另外，斑竹，我看您又给我加了20仿真币，能不能加个加个积分的啊

huihappy

xywang52 发表于 2013-3-8 22:01
谢谢huihappy斑竹的肯定，我huizaijiezaili的~
另外，斑竹，我看您又给我加了20仿真币，能不能加个加个积 ...

你好好整理一个文档，附上源模型。我给你加！上传一楼。

heyuan19930710

嗷。如此敬业认真的楼主居然没有人顶，天理不容

heyuan19930710

花了我两个仿真币买的东西，一定要赚回来。嘻嘻

pp2013

学习了，感谢楼主分享！

hou0712

好精辟及帖子，我表示敬意

小猪747

lz好精辟的见解，果断顶啊

newcreater

感谢楼主

marguerite

头疼的问题 看到解答了

暴走的蜗牛

看起来很高深的样子啊