structuralDamping

Задайте параметры затухания для переходного процесса или частотной характеристики структурная модель

свернуть все на странице

Синтаксис

structuralDamping(structuralmodel,'Alpha',a,'Beta',b)
structuralDamping(structuralmodel,'Zeta',z)
damping = structuralDamping(___)

Описание

пример

structuralDamping(structuralmodel,'Alpha',a,'Beta',b) задает пропорциональные (Рэлеевские) параметры затухания a и b для structuralmodel объект.

Для модели частотной характеристики с затуханием результаты являются комплексными. Используйте abs и angle функции, чтобы получить величину с действительным знаком и фазу, соответственно.

пример

structuralDamping(structuralmodel,'Zeta',z) задает модальный коэффициент затухания. Используйте этот параметр, когда вы решите переходный процесс или модель частотной характеристики использование результатов модального анализа.

damping = structuralDamping(___) возвращает объект параметров затухания, с помощью любого из предыдущих входных синтаксисов.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Задайте пропорциональные (Рэлеевские) параметры затухания для луча.

Создайте переходную структурную модель.

 structuralModel = createpde('structural','transient-solid');

Импортируйте и постройте геометрию.

 gm = importGeometry(structuralModel,'SquareBeam.STL');
 pdegplot(structuralModel,'FaceAlpha',0.5)

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type quiver, patch, line.

Задайте модуль Молодежи, отношение Пуассона и массовую плотность.

structuralProperties(structuralModel,'YoungsModulus',210E9,...
                                     'PoissonsRatio',0.3,...
                                     'MassDensity',7800);

Задайте Рэлеевские параметры затухания.

structuralDamping(structuralModel,'Alpha',10,'Beta',2)
ans = 
  StructuralDampingAssignment with properties:

      RegionType: 'Cell'
        RegionID: 1
    DampingModel: "proportional"
           Alpha: 10
            Beta: 2
            Zeta: []
Скрипт Open Live Script

Решите задачу частотной характеристики с затуханием. Получившиеся значения смещения являются комплексными. Чтобы получить величину и фазу смещения, используйте abs и angle функции, соответственно. Чтобы ускорить расчеты, решите модель с помощью результатов модального анализа.

Модальный анализ

Создайте модальную аналитическую модель для 3-D проблемы.

modelM = createpde('structural','modal-solid');

Создайте геометрию и включайте ее в модель.

gm = multicuboid(10,10,0.025);
modelM.Geometry = gm;

Сгенерируйте mesh.

msh = generateMesh(modelM);

Задайте модуль Молодежи, отношение Пуассона и массовую плотность материала.

structuralProperties(modelM,'YoungsModulus',2E11, ...
                            'PoissonsRatio',0.3, ...
                            'MassDensity',8000);

Идентифицируйте поверхности для применения граничных ограничений и загрузок путем графического вывода геометрии с метками ребра и поверхностью.

pdegplot(gm,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.5)

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type quiver, patch, line.

figure
pdegplot(gm,'EdgeLabels','on','FaceAlpha',0.5)

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type quiver, patch, line.

Задайте ограничения на стороны пластины (стоит 3, 4, 5, и 6) предотвратить движения твердого тела.

structuralBC(modelM,'Face',[3,4,5,6],'Constraint','fixed');

Решите задачу для частотного диапазона от -Inf to 12*pi.

Rm = solve(modelM,'FrequencyRange',[-Inf,12*pi]);

Анализ частотной характеристики

Создайте аналитическую модель частотной характеристики для 3-D проблемы.

modelFR = createpde('structural','frequency-solid');

Используйте ту же геометрию и mesh, как вы использовали для модального анализа.

modelFR.Geometry = gm;
modelFR.Mesh = msh;

Задайте те же значения для модуля Молодежи, отношения Пуассона и массовой плотности материала.

structuralProperties(modelFR,'YoungsModulus',2E11,'PoissonsRatio',0.3,'MassDensity',8000);

Задайте те же ограничения на стороны пластины, чтобы предотвратить режимы твердого тела.

structuralBC(modelFR,'Face',[3,4,5,6],'Constraint','fixed');

Задайте загрузку давления сверху пластины (столкнитесь 2) смоделировать идеальное импульсное возбуждение. В частотном диапазоне этот импульс давления равномерно распределен через все частоты.

structuralBoundaryLoad(modelFR,'Face',2,'Pressure',1E2);

Во-первых, решите модель без затухания.

flist = [0,1,1.5,linspace(2,3,100),3.5,4,5,6]*2*pi;
RfrModalU = solve(modelFR,flist,'ModalResults',Rm);

Теперь решите модель с затуханием равного 2% критического затухания для всех режимов.

structuralDamping(modelFR,'Zeta',0.02);
RfrModalAll = solve(modelFR,flist,'ModalResults',Rm);

Решите ту же модель с зависимым частотой затуханием. В этом примере используйте частоты решения от flist и затухание значений между 1% и 10% критического затухания.

omega = flist;
zeta = linspace(0.01,0.1,length(omega));
zetaW = @(omegaMode) interp1(omega,zeta,omegaMode);
structuralDamping(modelFR,'Zeta',zetaW);

RfrModalFD = solve(modelFR,flist,'ModalResults',Rm);

Интерполируйте смещение в центре главной поверхности пластины для всех трех случаев.

iDispU = interpolateDisplacement(RfrModalU,[0;0;0.025]);
iDispAll = interpolateDisplacement(RfrModalAll,[0;0;0.025]);
iDispFD = interpolateDisplacement(RfrModalFD,[0;0;0.025]);

Постройте величину смещения. Увеличьте масштаб частот вокруг первого режима.

figure
hold on
plot(RfrModalU.SolutionFrequencies,abs(iDispU.Magnitude));
plot(RfrModalAll.SolutionFrequencies,abs(iDispAll.Magnitude));
plot(RfrModalFD.SolutionFrequencies,abs(iDispFD.Magnitude));
title('Magnitude')
xlim([10 25])
ylim([0 0.5])

Figure contains an axes. The axes with title Magnitude contains 3 objects of type line.

Постройте фазу смещения.

figure
hold on
plot(RfrModalU.SolutionFrequencies,angle(iDispU.Magnitude));
plot(RfrModalAll.SolutionFrequencies,angle(iDispAll.Magnitude));
plot(RfrModalFD.SolutionFrequencies,angle(iDispFD.Magnitude));
title('Phase')

Figure contains an axes. The axes with title Phase contains 3 objects of type line.

Входные параметры

свернуть все

Переходный процесс или частотная характеристика структурная модель в виде StructuralModel объект. Модель содержит геометрию, mesh, структурные свойства материала, загрузок тела, граничных загрузок, граничных условий и начальных условий.

Пример: structuralmodel = createpde('structural','transient-solid')

Массовое пропорциональное затухание в виде неотрицательного номера.

Типы данных: double

Жесткость пропорциональное затухание в виде неотрицательного номера.

Типы данных: double

Модальный коэффициент затухания в виде неотрицательного номера или указателя на функцию. Используйте указатель на функцию, когда каждый режим будет иметь свой собственный коэффициент затухания. Функция должна принять вектор из собственных частот как входной параметр и возвратить вектор из соответствующих коэффициентов затухания. Это должно покрыть полный частотный диапазон для всех режимов, используемых для модального решения. Для получения дополнительной информации смотрите Модальное Затухание В зависимости от Частоты.

Типы данных: double | function_handle

Выходные аргументы

свернуть все

Обработайте к затуханию параметров, возвращенных как StructuralDampingAssignment объект. Смотрите Свойства StructuralDampingAssignment.

Больше о

свернуть все

Модальное затухание В зависимости от частоты

Чтобы использовать отдельное значение модального затухания для каждого режима, задайте z в зависимости от частоты.

function z = dampingFcn(omega)

Как правило, функция коэффициента затухания является линейной интерполяцией частоты по сравнению с модальным параметром затухания:

structuralDamping(modelD,'Zeta',@(omegaMode) ...
                  interp1(omega,zeta,omegaMode))

Здесь, omega вектор из частот и zeta вектор из соответствующих значений коэффициента затухания.

Смотрите также

| | | | | | |

Введенный в R2018a

Документация Partial Differential Equation Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте