PFC模拟振动衰减

一、原型 

    落球系统可研究振动传播的衰减规律和减振措施的有效性。

二、离散元模型

长80cm，高60cm的模型。

震源为小球

小球密度为4000kg/m3

半径为2cm,落距为20cm

3、PFC模拟步骤

（1）生成地基

（2）生成落球

restore sample

[dp_n=0.2]

ballattribute damp 0

cmatadd 1  model linear method deformability emod100e6 kratio 1.5property fric 0.5 dp_nratio[dp_n]dp_sratio[dp_n]range contact type ball-ball

cmatadd 2  model linear method deformability emod100e6 kratio 1.5property fric 0.5 dp_nratio[dp_n]dp_sratio[dp_n]range contact type ball-facet

cmatapply

clean

cycle1

solvearatio1e-7

save gngqiucanshu

[y_pos_gangqiu=0.8]

[gangqiu_rad=2e-2]

ballcreate position 0 [y_pos_gangqiu]radius [gangqiu_rad] id100000

ballattribute density 4e3 range id 100000

save luoqiu

（3）小球下落

restoreluoqiu

calm

ballattribute displacement multiply 0

set mechage 0

[bp1=ball.near(0,tu_height*0.9)]

[bp2=ball.near(0,tu_height*0.7)]

[bp3=ball.near(0,tu_height*0.5)]

[bp4=ball.near(0,tu_height*0.2)]

[ball.group(bp1)="jiance"]

[ball.group(bp2)="jiance"]

[ball.group(bp3)="jiance"]

[ball.group(bp4)="jiance"]

defjiance

whilestepping

    time=mech.age

    weiyi1=ball.disp.y(bp1)

    weiyi2=ball.disp.y(bp2)

    weiyi3=ball.disp.y(bp3)

    weiyi4=ball.disp.y(bp4)

    sudu1_y=ball.vel.y(bp1)

    sudu2_y=ball.vel.y(bp2)

    sudu3_y=ball.vel.y(bp3)

    sudu4_y=ball.vel.y(bp4)

    sudu1_x=ball.vel.x(bp1)

    sudu2_x=ball.vel.x(bp2)

    sudu3_x=ball.vel.x(bp3)     

    sudu4_x=ball.vel.x(bp4)

end

historyid 1 @time

;historyid 2 @y_vel

historyid 3 @weiyi1

historyid 4 @weiyi2

historyid 5 @weiyi3

historyid 6 @weiyi4

historyid 7 @sudu1_y

historyid 8 @sudu2_y

historyid 9 @sudu3_y

historyid 10 @sudu4_y

historyid 11 @sudu1_x

historyid 12 @sudu2_x

historyid 13 @sudu3_x

historyid 14 @sudu4_x

solvetime 2

save gangqiujieguo

4、结果分析

(1)速度场

下图为落球刚落下时候的地基速度场变化

（2）时程曲线

    图为四个测点的加速度曲线，可以看到从时间上来说，四个测点的速度都随着时间减小，形状上做着简谐运动。比较四个测点来看，深度越深，其速度数值越小。

（3）频域曲线

    对速度进行傅里叶变化，可以得到频域曲线。傅里叶幅值可以看做某一频率的振动对应的强弱。可以看到，测点1的高频振动在测点2时便会突然衰减。而低频振动却没有很好的衰减，这也是振动的普遍规律