关于耦合模态分析！

qiuchanglin

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

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

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

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

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

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

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 FREQUENCY  1.95110E+01 Hz
COUPLED MODE     2 FREQUENCY  1.95110E+01 Hz
COUPLED MODE     3 FREQUENCY  1.96431E+01 Hz
COUPLED MODE     4 FREQUENCY  1.96431E+01 Hz
COUPLED MODE     5 FREQUENCY  2.06338E+01 Hz
COUPLED MODE     6 FREQUENCY  2.06338E+01 Hz
COUPLED MODE     7 FREQUENCY  2.08564E+01 Hz
COUPLED MODE     8 FREQUENCY  2.08564E+01 Hz
COUPLED MODE     9 FREQUENCY  2.25449E+01 Hz
COUPLED MODE    10 FREQUENCY  2.25449E+01 Hz

ADDED MASS FREQUENCY＝40HZ时
COUPLED MODE     1 FREQUENCY  1.95050E+01 Hz
COUPLED MODE     2 FREQUENCY  1.95050E+01 Hz
COUPLED MODE     3 FREQUENCY  1.96371E+01 Hz
COUPLED MODE     4 FREQUENCY  1.96371E+01 Hz
COUPLED MODE     5 FREQUENCY  2.06271E+01 Hz
COUPLED MODE     6 FREQUENCY  2.06271E+01 Hz
COUPLED MODE     7 FREQUENCY  2.08496E+01 Hz
COUPLED MODE     8 FREQUENCY  2.08496E+01 Hz
COUPLED MODE     9 FREQUENCY  2.25390E+01 Hz

ADDED MASS FREQUENCY＝100HZ时
COUPLED MODE     1 FREQUENCY  1.94395E+01 Hz
COUPLED MODE     2 FREQUENCY  1.94395E+01 Hz
COUPLED MODE     3 FREQUENCY  1.95713E+01 Hz
COUPLED MODE     4 FREQUENCY  1.95713E+01 Hz
COUPLED MODE     5 FREQUENCY  2.05597E+01 Hz
COUPLED MODE     6 FREQUENCY  2.05597E+01 Hz
COUPLED MODE     7 FREQUENCY  2.07812E+01 Hz
COUPLED MODE     8 FREQUENCY  2.07812E+01 Hz
COUPLED MODE     9 FREQUENCY  2.24789E+01 Hz
COUPLED MODE    10 FREQUENCY  2.24789E+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

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

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 ]