qiuchanglin 发表于 2007-4-4 12:39

关于耦合模态分析!

在帮助文件中说道,在耦合模型中,即FEM Structure模型与FEM Fluid模型或BEM Indirect模型的耦合模型中,考虑流体对结构的影响。那么在计算时要求考虑附加质量的影响。现在有一个问题,DBEM,NODE COUPLE,模型能不能计算耦合模态?
    今天遇到这样一个问题,采用附件中的模型(双层圆柱壳,环形为以封板,便于采用DBEM)。我现在为计算双层壳中间充水后的耦合模态。才用DBEM,NODE,COUPLE,INTERIOR。导入结构模态后,设置流体属性为水,然后计算耦合模态。结果没有计算出耦合模态。即在Postprocess--Dfermotion--couple modes.发现没有值。 然后还是采用上述模型,其他设置不变,仅仅将流体属性设为空气。结果却能计算出耦合模态。即在Postprocess--Dfermotion--couple modes.发现有值。实在想不通,请高手指点下。谢谢!
   还有一个想法就是才用FEM FLIUDE将中间的水建出来,然后才用FEM STRUCTURE与FEM FLIUIDE耦合的方法,然后计算耦合模态。

pengweicai 发表于 2007-4-4 13:42

而FEM与IBEM,FEM结构与FEM流体都包含FE网格,肯定是可以计算耦合模态的。
至于DBEM好像是不行的(有待进一步研究)。 而你 将流体属性设为空气 却能计算耦合模态??

qiuchanglin 发表于 2007-4-4 14:23

确实如此,将内部流体设为空气,耦合模态确实有值,并导入的结构模态,相对应的频率稍微变小了。

[ 本帖最后由 qiuchanglin 于 2007-4-4 14:41 编辑 ]

pengweicai 发表于 2007-4-4 16:42

在求模态的时候,有个参数 added mass frequency 你是怎么设置的? 我怀疑和这个有关。
空气和水 , 不知道要怎么设置??

qiuchanglin 发表于 2007-4-4 19:35

原帖由 pengweicai 于 2007-4-4 16:42 发表
在求模态的时候,有个参数 added mass frequency 你是怎么设置的? 我怀疑和这个有关。
空气和水 , 不知道要怎么设置??

两种情况下我都没有设置啊,这个在那里设置啊?影响很大吗?

pengweicai 发表于 2007-4-4 20:35

就是在求模态的对话框里,和设置模态数目,频率上下限一起的。 影响我还不知道,我试了好几次都没有成功。可能是盗版软件的问题。

qiuchanglin 发表于 2007-4-5 22:47

原帖由 pengweicai 于 2007-4-4 20:35 发表
就是在求模态的对话框里,和设置模态数目,频率上下限一起的。 影响我还不知道,我试了好几次都没有成功。可能是盗版软件的问题。
承蒙楼上师兄指点,今天用了一天的时间做了一些试验来验证ADDED MASS FREQUENCY 这一参数对耦合模态计算的影响。具体做法是这样,采用DBEM NODE COUPLE IN分析模型。导入网格后然后导入结构模态。然后设置流体属性为水,做了以下几种对比:
首先给出前十阶结构模态对应的频率值:
structure mode:
Mode #   1          Frequency =    39.850 Hz
Mode #   2          Frequency =    42.184 Hz
Mode #   3          Frequency =    42.184 Hz
Mode #   4          Frequency =    42.555 Hz
Mode #   5          Frequency =    42.555 Hz
Mode #   6          Frequency =    43.447 Hz
Mode #   7          Frequency =    43.447 Hz
Mode #   8          Frequency =    44.614 Hz
Mode #   9          Frequency =    44.614 Hz
Mode #    10          Frequency =    46.433 Hz
导入结构的前10阶模态时:added mass fequency 这一值的选择余地还比较大,即在很大的区间范围内都可以算耦合模态。现给出以下几种   情况:
         ADDED MASS FREQUENCY=30HZ时
COUPLED MODE   1 FREQUENCY1.95110E+01 Hz
COUPLED MODE   2 FREQUENCY1.95110E+01 Hz
COUPLED MODE   3 FREQUENCY1.96431E+01 Hz
COUPLED MODE   4 FREQUENCY1.96431E+01 Hz
COUPLED MODE   5 FREQUENCY2.06338E+01 Hz
COUPLED MODE   6 FREQUENCY2.06338E+01 Hz
COUPLED MODE   7 FREQUENCY2.08564E+01 Hz
COUPLED MODE   8 FREQUENCY2.08564E+01 Hz
COUPLED MODE   9 FREQUENCY2.25449E+01 Hz
COUPLED MODE    10 FREQUENCY2.25449E+01 Hz

ADDED MASS FREQUENCY=40HZ时
COUPLED MODE   1 FREQUENCY1.95050E+01 Hz
COUPLED MODE   2 FREQUENCY1.95050E+01 Hz
COUPLED MODE   3 FREQUENCY1.96371E+01 Hz
COUPLED MODE   4 FREQUENCY1.96371E+01 Hz
COUPLED MODE   5 FREQUENCY2.06271E+01 Hz
COUPLED MODE   6 FREQUENCY2.06271E+01 Hz
COUPLED MODE   7 FREQUENCY2.08496E+01 Hz
COUPLED MODE   8 FREQUENCY2.08496E+01 Hz
COUPLED MODE   9 FREQUENCY2.25390E+01 Hz

ADDED MASS FREQUENCY=100HZ时
COUPLED MODE   1 FREQUENCY1.94395E+01 Hz
COUPLED MODE   2 FREQUENCY1.94395E+01 Hz
COUPLED MODE   3 FREQUENCY1.95713E+01 Hz
COUPLED MODE   4 FREQUENCY1.95713E+01 Hz
COUPLED MODE   5 FREQUENCY2.05597E+01 Hz
COUPLED MODE   6 FREQUENCY2.05597E+01 Hz
COUPLED MODE   7 FREQUENCY2.07812E+01 Hz
COUPLED MODE   8 FREQUENCY2.07812E+01 Hz
COUPLED MODE   9 FREQUENCY2.24789E+01 Hz
COUPLED MODE    10 FREQUENCY2.24789E+01 Hz
可以看到随着这个参数值的增加,相对应的频率变小了。并且必须在一定的正区间(将这个参数设为0或者负时,系统会默认为算100hz)取这个值,否则将不能计算。为什么会这样??ADDED MASS FREQUENCY 究竟有什么含义??


导入结构的前100阶模态时:可以在一定区间计算。最低可以设置为0.6hz,再小就不能计算,最高可以设置为410hz,再高计算不出来。

导入结构的前500阶模态时:将added mass 这个参数取一定区间的值还能计算。这个区间比起导100阶结构模态可选的区间要小很多。
导入结构的前1000阶模态时:无论如何取added mass frequency这一值都不能计算耦合模态。但是将流体属性改为空气却可以计算,并且算出的耦合模态和结构模态对应的频率是非常接近的。这与轻流体作用很小是吻合的。

这里引发另一个问题,为什么随着结构模态导入的阶数的增加,added mass frequency 这一参数可供选择的区间越来越小。最后甚至没有了。(导1000阶结构模态时)。第二,added mass frequency 为同一个值。为什么改变流体属性却能够计算。

pengweicai 发表于 2007-4-6 15:18

辛苦了!
我想一下:
ADDED MASS FREQUENCY 应该是参考参数(和附加质量的矩阵有关,这个矩阵与频率有关的),当你增加这个参数时,那么附加质量的计算就更精确,相应的耦合频率也更精确。
改变流体属性时,一个为水,一个为空气。added mass frequency 肯定不一样的,因为2种介质的密度不一样,那么对应的这个频率肯定是不一样的。
至于这个参数的设置范围,估计得要更多的验证性计算,可能得到一些经验的法则吧!

qiuchanglin 发表于 2007-4-6 20:20

原帖由 pengweicai 于 2007-4-6 15:18 发表
辛苦了!
我想一下:
ADDED MASS FREQUENCY 应该是参考参数(和附加质量的矩阵有关,这个矩阵与频率有关的),当你增加这个参数时,那么附加质量的计算就更精确,相应的耦合频率也更精确。??改变流体属性时, ...

增加这个参数会改变质量矩阵这是一定的,进而改变耦合频率。但个人认为不一定就是计算更加精确。可以参考看下附件。应该是其中的某个值可以使得计算出来的耦合模态最精确,至于这个值怎么选取,还有待大家讨论研究。

[ 本帖最后由 qiuchanglin 于 2007-4-6 22:30 编辑 ]
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