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学员来信我来答:支座激励在仿真中应该怎么设置

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01              

           
支座激励            

    支座激励是很常见的激励形式,比如振动台实验的激励都属于支座激励。结构的支座激励可以很简单的转化为结构自身的激励,很多人对此直觉上难以接受!记得笔者在学习动力学的时候,看过这么一句话:静力学往往可以通过直觉预判结果,但动力学不可以。现实表明,此言非虚!


02              

           
理论推导            

    笔者理论水平有限,用单自由度振动系统来开展推导。

    假设x为振子的自由度,y为支座的自由度。支座激励单自由度振动系统的动力学方程如下所示。

    简单变个形。


    子相对支座的运动称为相对运动。


    综合以上推导,有两个结论:

    1)支座加速度激励可以转化为结构自身激励,大小相等,方向相反。

    2)转化前,运动是绝对的;转化后,运动是相对的。


03              

           
几何模型            

    动力学的经典结构模型是糖葫芦串模型,但笔者这次随便建了一个模型。


04              

           
网格划分            

    笔者本次对比运动结果,所以网格随便画。



05              

           
相对运动-加速度法            

    固定约束两端面(支座位置),加速度激励如下图所示。



    相对运动结果:




06              

           
绝对运动-大质量法            

    使用大质量法:人工给支座位置赋予很大的质量,一般为结构总质量的1E6倍以上


    对支座位置施加力载荷,力载荷大小为上文的加速度激励乘以大质量。相对运动结果为绝对运动减除支座位置的绝对运动。




    总结:

    1)加速度法只能获得相对运动结果。应力结果只和相对变形有关,所以不影响强度评估。

    2)大质量法可以获得绝对运动结果,当然也能求得相对运动结果,从这个角度来说,大质量法的结果更全面。但大质量法操作上要麻烦一点。

    3)本文案例表明,加速度法和大质量法的相对运动结果是高度一致的,都可以用于强度评估和刚度评估。

    4)笔者认为,学习静力学仿真也许可以不懂静力学,但是学习动力学仿真不可以不懂动力学。静力学预判可以靠直觉,但对于动力学,一般人没那个直觉。(动力学搞的时间长了,也许能产生直觉)


07              

           
后记            

    闲言碎语不敢放在前言。本文为14所雷工程师所作,雷工程师为国防事业奋斗,我为雷工程师奋斗,所以我间接为国防事业奋斗。吼吼。

    笔者连续两年为14所做新人结构仿真培训。感受到14所不缺985高级人才,985人才大概率是聪明优秀的,但笔者还是希望14所能给211及双非大学毕业生更多的机会。虽然这不可能。呵呵。

    兄弟们,这就是现实。本号的本科生朋友,如果考研,一定要立志985双一流。本号的硕士生朋友,如果考博,一定要立志985双一流。这是笔者经历10年工作,100场企业培训的经验之谈。嗯嗯。

    当然,211及双非大学毕业生一样是优秀的,笔者完全相信!但是,肤浅的用人单位不会这么想,尤其是那些待遇好的单位,待遇越好越是肤浅。你说是吧。哈哈。




来源:华仿CAE
LS-DYNAWorkbenchDeformFKM静力学振动显式动力学新能源理论单元技术
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首次发布时间:2023-07-21
最近编辑:1年前
华仿CAE
硕士 致力于推广工程仿真技术
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