预应力拉杆中声波的传播

afei2208 · 发表于 2010-9-23 20:09:04

本帖最后由 afei2208 于 2010-9-23 20:10 编辑

[解析解我还没有编程绘制出来，文献里有一个类似这样的，如果缩小了二者没啥区别，如果把局部放大就会看到有一些区别，如图所示，虚线和实线分别代表有预应力和没有预应力的波形图。
20# zsq-w

zsq-w · 发表于 2010-9-23 20:14:53

恩，这个解应该靠谱。

你的杆件比较长，有没有考虑用beam单元算？或者用solid单元的话，圆周方向划密些试一试（比如有人规定圆周方向超过36个单元）。我现在还不肯定是不是单元的问题，我先试试。你也试一试吧。

afei2208 · 发表于 2010-9-23 20:19:51

老大你注意没？声波对杆中质点位移的幅值大约是-14次方这个量级，预应力的位移是-3次方这个量级，也就是说声波完全被预应力淹没掉了，我再看看，多谢多谢，呵呵。
22# zsq-w

zsq-w · 发表于 2010-9-23 20:26:27

哦，明白了。声波作为载荷，的确太小了吧。

seawideyp · 发表于 2010-9-24 11:42:18

本帖最后由 seawideyp 于 2010-9-24 11:48 编辑

我大概看了一下，为了方便只加*initial conditions,type=stress了，6.10的implicit比较好，预应力小就有衰减，就预应力大就比较均匀的震荡
这种分析不太懂

afei2208 · 发表于 2010-9-24 14:15:21

谢谢楼上的帮忙，这个问题我想最重要的问题就是如何把预应力阶段的位移、应变不延续到当前阶段，也就是说我们在做声波在杆中的传播时，这个预应力它是不会再引起质点的位移的。更确切的说，预应力的施加使杆的状态发生了一个变化，它应该是由原本符合弹性本构关系的线性问题，变成一个非线性问题，那么在此阶段研究声波的传播我们该如何模拟，不知道我这样理解对不对，还请大牛们帮忙。呵呵

afei2208 · 发表于 2010-9-24 22:29:44

多谢斑竹的支持，明天就是工作日了，群里的大牛们帮忙解决分析一下吧，这个问题和群里问的下列问题有一些相同点：
http://forum.simwe.com/viewthrea ... 6amp%3Btypeid%3D462

gfl · 发表于 2010-10-10 23:40:58

预应力拉杆中波的传播，这个问题如果讨论弯曲波，那很简单，把几何非线性打开就行。如果讨论杆中压缩波的传播，这需要用到材料的高阶弹性常数，是一个非线性问题，Abaqus算可能要编子程序，对杆这样的简单问题可能是自己推导解析解更快，鲍亦兴院士在那本物理声学里有详细介绍。

zsq-w · 发表于 2010-10-11 09:40:53

预应力拉杆中波的传播，这个问题如果讨论弯曲波，那很简单，把几何非线性打开就行。如果讨论杆中压缩波的传播，这需要用到材料的高阶弹性常数，是一个非线性问题，Abaqus算可能要编子程序，对杆这样的简单问题可能是 ...
gfl 发表于 2010-10-10 23:40

请教gfl，高阶弹性常数是指哪些物理量？先多谢了

gfl · 发表于 2010-10-11 11:36:42

线弹性材料应变能密度是应变的二次式，如果应变能密度表达式中应变的高次项不略去，则应力-应变就不是线性关系，其中系数就是高阶弹性常数，一般来说波在有初应力结构中的传播问题要用到高阶弹性常数，压电材料中波动也有类似问题，超声波测残余应力也是这个原理。我对这个领域也是一知半解，目前比较忙，无法投入太多时间，如果想搞清楚，建议看鲍院士的书或Tiesten的文章。

zsq-w · 发表于 2010-10-11 12:37:06

30# gfl
多谢gfl指教。按照你的提示搜了搜，现在明白多了。

afei2208 · 发表于 2010-10-11 15:19:15

非常感谢你，我现在正在看这方面的文章，的确它的二阶弹性常数会发生改变，需要考虑三阶，等我做出来结果挂出来和大家分享。 30# gfl

2012105510 · 发表于 2018-6-19 09:53:38

afei2208 发表于 2010-10-11 15:19
非常感谢你，我现在正在看这方面的文章，的确它的二阶弹性常数会发生改变，需要考虑三阶，等我做出来结果挂 ...

楼主，结果咋样了，我最近再研究这方面的仿真请求指导

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