随机振动结果问题

yfh1984

Hpeixin 发表于 2016-5-4 17:09
我还有一个小问题 做随机振动时定义 PSD  “Reference  gravity”应该如何设置？是不是和整个模型选择的 ...

“Reference  gravity”是一个放大系数，用于PSD是重力加速度形式的。当采用“Mpa t  N mm”单位制时，重力加速度为9800mm*s^-2。这时候如果PSD=1，也就是1个重力加速度，系统在计算时首先换算到采用的单位制上去，那么就会放大9800^2倍（注意：PSD是加速度的二次方）。计算完成后，结果是你所用的单位值（mm），不是重力加速度的倍数（其实软件是没有单位制概念的，你采用什么单位制，计算的结果就是什么单位制的），所以，这时候你想要重力加速度的结果，那么需要自己手动换算（除以9800）。

因此，如果你的PSD是以重力加速度格式给出的，并要求结果也是重力加速度的，可以采用“Reference  gravity”，输入重力加速值并注意重力加速度的单位；如果就是普通的PSD，那么建议不要用“Reference  gravity”，免得进行不必要的单位换算。

LuisSimwe

Hpeixin 发表于 2016-5-4 17:09
我还有一个小问题 做随机振动时定义 PSD  “Reference  gravity”应该如何设置？是不是和整个模型选择的 ...

在你这个单位制下，RA的单位应该是mm/s2，A的单位是(mm/s2)2。

LuisSimwe

yfh1984 发表于 2016-5-4 17:38
“Reference  gravity”是一个放大系数，用于PSD是重力加速度形式的。当采用“Mpa t  N mm”单位制时，重 ...

关于“如果你的PSD是以重力加速度格式给出的，并要求结果也是重力加速度的，可以采用“Reference  gravity””。根据我做过的一些比较，设定Reference gravity为9800或者1，结果的单位应该都是一样的，即mm/s2，或者(mm/s2)2。当然前提条件是输入的PSD要根据Reference gravity做相应的变换，保证值是相同的。

yfh1984

LuisSimwe 发表于 2016-5-4 18:27
关于“如果你的PSD是以重力加速度格式给出的，并要求结果也是重力加速度的，可以采用“Reference  gravit ...

是啊，这中间本来就是一个单位换算的问题。但是好多时候，换来换取把自己都弄迷糊了。
另外，标准不同，PSD形式也不同。某些标准的PSD是对多个PSD曲线的包络，只定义了三段：起始点、上升段的斜率、水平段、下降斜率以及终止点。而且是对数形式的，这时候如果要插值还要涉及到对数变换。要是单位变换的话就更麻烦了。
所以，要根据自己的需要进行选择，尽量简化。

LuisSimwe

yfh1984 发表于 2016-5-4 18:37
是啊，这中间本来就是一个单位换算的问题。但是好多时候，换来换取把自己都弄迷糊了。
另外，标准不同，P ...

确实如此，Abaqus默认是以对数形式设置PSD曲线。

Hpeixin

LuisSimwe 发表于 2016-5-4 18:12
在你这个单位制下，RA的单位应该是mm/s2，A的单位是(mm/s2)2。

所以说我得到的结果 RA=1.27e+5 mm/s2
因为我的PSD是重力加速度形式给出的  所以换算成重力加速度的结果应除以9800  等于12.7g  这样对吧？

Hpeixin

yfh1984 发表于 2016-5-4 17:38
“Reference  gravity”是一个放大系数，用于PSD是重力加速度形式的。当采用“Mpa t  N mm”单位制时，重 ...

谢谢你  所以说我得到的结果 RA=1.27e+5 mm/s2
因为我的PSD是重力加速度形式给出的  所以换算成重力加速度的结果应除以9800  等于12.7g  这样对吧？

yfh1984

Hpeixin 发表于 2016-5-4 20:57
谢谢你  所以说我得到的结果 RA=1.27e+5 mm/s2
因为我的PSD是重力加速度形式给出的  所以换算成重力加速 ...

按理说是这样的啊

小猪747

yfh1984 发表于 2016-3-16 14:36
研究过多点激励的随机振动，abaqus由于没法设置互功率谱，弄了好久也没成功，所以还是用nastran或者hw（ ...

你有没有遇到过，结构底座固定，在另外一处施加加速度激励的情况呢？请问这种情况该怎么用abaqus仿真

yfh1984

小猪747 发表于 2016-5-5 10:51
你有没有遇到过，结构底座固定，在另外一处施加加速度激励的情况呢？请问这种情况该怎么用abaqus仿真 ...

abaqus/CAE中随机振动分析目前仅支持初级激励（primary basemotion），也就是全部约束的情况。你说的这种情况属于次级激励（secondary basemotion），abaqus/CAE界面中是没法定义的。可以尝试下改关键字定义，这个我没试过。其实，abaqus/CAE中随机振动分析也不支持力（fore、pressure）的激励，但是这个可以在关键字中定义。

LuisSimwe

yfh1984 发表于 2016-5-5 11:43
abaqus/CAE中随机振动分析目前仅支持初级激励（primary basemotion），也就是全部约束的情况。你说的这种 ...

Hi yfh，在加速度PSD加载位置、加载值相同的情况下，Abaqus仿真结果与实际振动测试结果有多大的差距呢？毕竟仿真并没有考虑重力，阻尼的设置也不准确。根据我做过的一些例子，这个差距甚至能达到数十倍。

wuyuewei

Hpeixin 发表于 2016-5-4 17:09
我还有一个小问题 做随机振动时定义 PSD  “Reference  gravity”应该如何设置？是不是和整个模型选择的 ...

如果你定义加速度为9800mm/s^2,  那么均方根加速度的单位也是mm/s^2

yfh1984

LuisSimwe 发表于 2016-5-5 13:26
Hi yfh，在加速度PSD加载位置、加载值相同的情况下，Abaqus仿真结果与实际振动测试结果有多大的差距呢？ ...

从你的描述中发现你似乎在怀疑abaqus计算的准确性。其实线性动力学发展到现在，各个求解器（nastran、abaqus等）已经相当完善了，它们之间的计算结果虽有差异，但都不大，都在工程允许范围内。当你对计算结果产生怀疑时，更应该怀疑的是建模方面的问题，建模和实际是否贴合。正如你所叙述的：
1、没有考虑重力。如果重力对你的模型影响很大，那当然要考虑重力对模型刚度的影响。这时候你可以在频率分析步之前进行重力分析，考虑这种预应力的影响。abaqus很容易考虑预应力影响的；
2、阻尼设置的不准确。阻尼是个很复杂的东西，想获得真实的阻尼是很难的，而且它是和频率相关的。大多时候我们都是采用的经验值，这些经验值已经可以满足工程分析的需要了。如果你很在意阻尼的准确性，这需要进行测试，比如VL，来测试到。但是如果什么都采用真实的，那么数值模拟的意义何在？

其实，还有些东西影响仿真结果和测试结果
1、在仿真中加速度PSD加载的位置是fixed，也就是说这些地方是刚性固定的，你能保证在测试的时候加载的位置是刚性固定的吗（刚度无穷大）？仿真中我们固定是一个点，实验中你能只固定一个点吗？边界的不同提取的模态也不同，最终随机振动的结果也不同。
2、PSD曲线的问题。随机振动分析的PSD曲线是根据多个平稳随机振动的时域信号得到的，是多个时域信号PSD曲线的包络，这个包络的好坏也会对结果产生很大的影响。这个平稳随机振动是我们假设的，是历经的、符合正态分布的。但是实际中你输入的激励可能不满足这个条件或者近似满足这个条件，因此，仿真时的PSD曲线可能和测试时的激励有差异。
3、PSD曲线通常有多段折线组成，abaqus的increment点是根据模态频率划分的，大多数时候很难捕捉到PSD曲线的拐点，这对结果影响较大。在nastran中很容易定义这些拐点，所以，影响小点。
4、在测试中我们很难固定到一个节点上，也就是多测试时实际上是属于多点激励的问题。多点激励就要考虑它们之间的交互影响。
上面说明这么多并不是说仿真就没意思了，实际上我们所要求的是在工程允许范围内的参考解，上面所说的几点在模型进行简化时可能会产生影响，但是只要在我们允许范围内就可以了。

所以当你怀疑你的仿真结果时，你首先应该检查模型。比如，这里你和实际的结果差数十倍，那么你应该考虑是不是模型哪里出问题了，单位、边界条件或者加载，再者检查测试时是否也有问题等。最终找出这些差异的原因。


PS：关于测试和仿真的结果哪个更准确，这方面有很多讨论，这里只提几个问题供参考：
1、测试和仿真的结果必须吻合，才代表仿真结果是正确的吗？
2、测试和仿真的结果哪个是nominal的呢？也就是说哪个具有普适性呢？哪个更有指导意义呢？
3、测试和仿真的结果相关性要达到多少才能说明仿真的结果是正确的呢？

LuisSimwe

yfh1984 发表于 2016-5-5 15:22
从你的描述中发现你似乎在怀疑abaqus计算的准确性。其实线性动力学发展到现在，各个求解器（nastran、aba ...

感谢回复。对你的观点很认同。假如有多个激励点，并且打算在每个位置施加相同的PSD，实际测试中也很难保证每个位置的实际激励就是相同的。还有一点就是要注意合理设置Abaqus的计算点(number of points)，计算点的多少和偏置对于结果有较大的影响。足够多的计算点可以减小PSD拐点的问题，但增加了很多计算成本。

另外有一个问题想请教一下，Abaqus结果中的RMISES应该如何理解？假设应力结果是正态分布的，RMISES应该是标准差吧，那么采用3σ与屈服强度对比的评估方法是否不够合理，因为没有考虑应力均值。基于此，进行疲劳分析是否更合理一点？当然这样的话就需要材料的S-N曲线。

yfh1984

LuisSimwe 发表于 2016-5-9 11:24
感谢回复。对你的观点很认同。假如有多个激励点，并且打算在每个位置施加相同的PSD，实际测试中也很难保 ...

这个你查阅一下随机振动的理论就可以得知，随机振动分析假设信号是平稳随机信号，可历经的，符合正态分布的，而且均值为0。所以我们很多时候需要对输入信号进行处理，平移使其0均值。

yanglang

yfh1984 发表于 2016-5-5 11:43
abaqus/CAE中随机振动分析目前仅支持初级激励（primary basemotion），也就是全部约束的情况。你说的这种 ...

你好，我想问下abaqus输出的Rmises 为什么不能输出积分点上的应力应力呢？
而且把它与频率作图的话曲线怎么非常奇怪呢？

ottokira

mark！！！

yiweihangzhi111

太感谢了，你们的对话回答了近期的疑问，再次感谢~

yiweihangzhi111

yfh1984 发表于 2016-3-16 14:36
研究过多点激励的随机振动，abaqus由于没法设置互功率谱，弄了好久也没成功，所以还是用nastran或者hw（ ...

您好，请教个问题，ABAQUS加随机激励时，用的acceleration base motion，只选择了加载方向，并没有选加载面或加载点，这意味着随机载荷加在了整个模型上吗？
如果是加在整个模型上，就与真实的振动台试验不相符了，请问该如何解决？
谢谢~

a5250649

yanglang 发表于 2016-6-4 20:39
你好，我想问下abaqus输出的Rmises 为什么不能输出积分点上的应力应力呢？
而且把它与频率作图的话曲线怎 ...

楼主，请问一下基于base的随机振动分析中，为什么算出来约束的位置RA=0，换算后与ANSYS的进行对比，感觉有点诧异，请问你是否知道