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Abaqus 常见问题(5) - 数据滤波(4):Abaqus/Explicit 中的滤波器类型

28天前浏览631

1. 概述

Abaqus/Explicit的实时滤波 (Run-time filters) 功能,除了上文中提到的内置的抗混叠滤波器外,还可以定义其他的类型的滤波器。

不同滤波器类型的区别在于它们的过渡阶段,即从接受的低频数据到剔除高于滤波器截止频率的数据之间的过渡。理想的滤波器会过滤掉截止频率以上的所有数据,并具有平坦的响应(对接受的数据没有影响);实际的滤波器在截止频率附近会有一个过渡带,在这个过渡带中会接受一些数据,而且通常会对接受的数据产生一些影响。

2. Abaqus/Explicit 中的低通无限脉冲响应滤波器

在 Abaqus 中有三种常用的低通无限脉冲响应滤波器:1)巴特沃斯 (Butterworth);2)I 型切比雪夫 (Type I Chebyshev);3)II 型切比雪夫 (Type II Chebyshev) 滤波器。

巴特沃斯 (Butterworth) 滤波器最为常见;它在通带 (passband) 的响应被称为最大平坦度。I 型切比雪夫滤波器 (Type I Chebyshev) 在通带和阻带 (stopband) 之间的过渡更为清晰,但在通带 (passband) 会产生纹波。与相同阶数的巴特沃斯 (Butterworth) 滤波器相比,II 型切比雪夫 (Type II Chebyshev) 滤波器的通带和阻带之间的过渡也更清晰,但在阻带中会产生纹波。

滤波器的阶数越高,过渡带 (transition band) 越窄。然而,计算成本会随着阶数的增加而增加。此外,对于高阶滤波器来说,相位滞后(即滤波信号和未滤波信号之间的时间延迟)可能会变得很明显。对于大多数应用而言,两阶或四阶滤波器已经足够精确了。

2.1 定义滤波器

2.1.1 定义巴特沃斯滤波器

要定义巴特沃斯滤波器,必须指定截止频率 fc 和滤波器阶数 _N_。滤波器阶数需要指定为偶数。如果指定的阶数是奇数,阶数将在内部增加到下一个偶数。阶数的默认值为 2,可指定的最高阶数为 20。

2.1.2 定义切比雪夫滤波器

对于切比雪夫滤波器,还必须指定一个附加参数,即纹波系数 (ripple factor)。对于 I 型切比雪夫滤波器,纹波系数等于ϵ;对于 II 型切比雪夫滤波器,纹波系数等于 1/A。

3. 注意事项

对于指定的截止频率是否合适,Abaqus 没有进行任何检查;例如,Abaqus 不会检查是否只消除了信号的噪声。因此需要知道解中预期的物理频率范围,并且必须指定一个大于这些频率的截止频率。此外,截止频率应小于采样频率的一半;否则将不执行滤波。



来源:SimulateTech
ACTAbaqus
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-11-03
最近编辑:28天前
SimulateTech
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