1工程结构中的阻尼及其力学模型
abaqus质量阻尼系数与刚度阻尼系数
Abaqus质量阻尼系数与刚度阻尼系数引言Abaqus是一种常用的有限元分析软件，用于模拟和分析多种工程问题。
在结构动力学中，质量阻尼系数和刚度阻尼系数是两个重要的参数，它们在模拟结构的动态响应时具有关键作用。
本文将详细介绍Abaqus中的质量阻尼系数和刚度阻尼系数的概念、计算方法，以及它们对结构动力响应的影响。
质量阻尼系数质量阻尼系数是描述结构在振动中吸收和耗散能量的参数。
它通过模拟结构中材料内部和构件之间的内聚力和耗散力来计算。
质量阻尼系数对结构的动态响应有显著的影响，特别是在高频振动中。
在Abaqus中，质量阻尼以比值的形式表示为阻尼比（damping ratio）。
阻尼比是结构的阻尼能力与临界阻尼能力的比值。
临界阻尼能力是指结构将所有动能转化为耗散能能力的阻尼系统。
Abaqus中的质量阻尼系数可以通过两种方式定义： 1. 材料阻尼：在定义材料属性时，可以指定材料的阻尼比。
这种方式是将质量阻尼以材料属性的形式分配给结构的所有单元素材料。
例如，可以通过定义一个阻尼比为0.02的材料属性将阻尼分配给结构的各种材料。
2. 离散阻尼：在定义分析步骤时，可以选择启用离散阻尼。
离散阻尼以单独定义的形式分配给结构的各个节点。
这种方式适用于对特定部位的质量阻尼进行精确控制。
刚度阻尼系数刚度阻尼系数描述了结构中的能量耗散与声能耗散的关系。
与质量阻尼不同，刚度阻尼主要通过结构的刚度和内部摩擦来计算。
在Abaqus中，刚度阻尼系数可以通过以下方式定义： 1. 能量法：能量法是一种基于局部坐标的阻尼比计算方法，它使用了结构中的刚度和阻尼特性。
通过将阻尼应力与速度之积的二次方加到结构的刚度矩阵中，可以将刚度阻尼引入模型。
这种方法适合描述高阻尼系统。
2. 坐标法：坐标法是一种基于全局坐标的阻尼比计算方法，它使用了结构中的基频和阻尼特性。
通过代入系统的动态方程，可以将刚度阻尼引入模型。
这种方法适合描述低阻尼系统。
在Abaqus中，刚度阻尼系数通常以比例系数的形式表示。
浅谈阻尼器的类型和原理分析
广州大学研究生文献综述论文题目浅谈阻尼器的类型学院土木工程学院班级名称2016级专硕一班学号**********学生姓名陆富龙2016 年12 月18 日关于阻尼器的类型总结摘要：随着抗震在结构中的重要性越来越重要，高强轻质材料的采用，高层、超高层等高柔结构及特大跨度桥梁不断涌现，相关的研究也越来越多，从结构抗震到结构的减震再到结构的隔振，各种的理念层出不穷，然在抗震中，现在比较方便和比较常用的就是在建筑结构上加入阻尼器，用以吸收地震或风震产生的能量，以提高结构的抗震性能，随着科技的发展，各种阻尼器不断的更新创新，运用各种的原理来优化阻尼器，对于形式多样、要求各异的工程结构,如何在推广应用消能技术时,选择适合的阻尼器类型并进行阻尼器的合理优化设计将关系到这一技术的发展前景,具有重要的现实意义,值得进一步探讨研究。
关键词：阻尼器，类型，适用Abstract: with the earthquake is becoming more and more important in the importance of the structure, high-strength lightweight material used, high-rise structure and extra long-span Bridges and super-tall soft, related research also more and more, from the structure seismic to structure of shock absorption and vibration isolation of the structure, various LiNianCeng out one after another, but in the earthquake, is now more convenient and more commonly used in building structures with dampers, earthquake or wind to absorb energy, to improve the seismic performance of structure, with the development of science and technology, the updating and innovation of various dampers, use all kinds of the principle to optimize damper, for a variety of forms and requirements of different engineering structure, how to promote application of energy dissipation technology, select the appropriate type of damper and the optimization of damper design will be related to the development prospects of this technology, has important practical significance and worthy of further research are discussed.Keywords: damper，type，apply前言近年来，国内外在工程结构的隔震、减振与振动控制方面进行了大量的研究工作，取得了丰硕的成果。
阻尼系数单位换算
阻尼系数单位换算1.引言1.1 概述阻尼系数是描述物体在振动过程中所受到的阻力大小的物理量，它在许多工程和科学领域中都是一个重要的参数。
阻尼系数的单位换算是一项关键的工作，主要是将阻尼系数从不同单位之间进行转化，以适应不同的使用场景和需要。
在本文中，我们将首先介绍阻尼系数的定义和意义，以使读者对该物理量有更深入的理解。
然后，我们将探讨阻尼系数的常见单位，包括国际单位制（SI）和其他一些常用的工程单位制。
接下来，我们将详细阐述阻尼系数单位的换算方法，使读者能够灵活地转换不同的单位。
最后，我们将探讨阻尼系数单位换算的应用领域和实际意义，展示它在工程和科学实践中的重要性。
通过本文的阅读，读者将能够了解阻尼系数的概念和作用，并且学会如何进行阻尼系数单位的换算。
这将使读者能够更好地应用阻尼系数这一重要参数，提高工程设计和科学研究的准确性和实用性。
接下来，我们将具体介绍阻尼系数的定义和意义。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以从以下几个方面来讲述：1.2 文章结构本文将分为三个部分进行论述，分别是引言部分、正文部分和结论部分。
引言部分将首先对阻尼系数的概念进行简要介绍，然后给出文章的目的和写作结构。
正文部分将详细讲解阻尼系数的定义和意义。
首先会对阻尼系数进行详细的定义，包括其在物理学领域中的含义和作用。
接着会介绍阻尼系数在工程和科学研究中的重要性，以及在不同领域的应用。
接下来，会详细介绍阻尼系数的常见单位。
阻尼系数的单位是由物理量的量纲和国际单位制来决定的，不同物理量有不同的单位。
本文将列举一些常见的阻尼系数单位，并介绍它们在不同领域中的应用和转换方法。
结论部分将总结本文的主要内容，重点强调阻尼系数单位的换算方法和它们在实际应用中的重要性。
此外，还会探讨阻尼系数的应用领域和实际意义，以便读者更好地理解和应用阻尼系数。
以上就是本文的整体结构安排，每个部分均有其独特的内容和重点。
通过对阻尼系数的定义、单位换算和应用领域的介绍，希望读者能够更深入地理解阻尼系数的意义以及如何应用它们进行实际问题的解决。
接触稳定阻尼系数计算公式
接触稳定阻尼系数计算公式在工程学和物理学中，阻尼系数是一个重要的参数，它描述了系统受到外部干扰后的稳定性和回复能力。
在接触力学中，阻尼系数也是一个关键参数，它描述了两个接触物体之间的阻尼效应。
本文将介绍接触稳定阻尼系数的计算公式及其应用。
接触稳定阻尼系数描述了两个接触物体之间的阻尼效应，它是一个无量纲的参数，通常用符号ζ表示。
接触稳定阻尼系数的计算公式可以表示为：ζ = c / (2 sqrt(m k))。
其中，c是接触系统的阻尼系数，m是系统的质量，k是系统的刚度。
接触稳定阻尼系数的计算公式可以通过接触系统的动力学模型来推导。
在接触系统中，两个物体之间的相对运动会导致接触力的变化，从而产生阻尼效应。
根据牛顿第二定律和胡克定律，可以建立接触系统的动力学方程：m x''(t) + c x'(t) + k x(t) = f(t)。
其中，m是系统的质量，x(t)是系统的位移，c是系统的阻尼系数，k是系统的刚度，f(t)是外部作用力。
通过对上述动力学方程进行稳态分析，可以得到接触稳定阻尼系数的计算公式。
接触稳定阻尼系数的计算公式可以应用于各种接触系统的分析和设计中。
在工程学中，接触稳定阻尼系数可以用于评估接触系统的稳定性和动态响应特性。
通过对接触稳定阻尼系数的计算和分析，可以优化接触系统的设计，提高系统的稳定性和性能。
在机械工程中，接触稳定阻尼系数的计算公式可以用于设计减震器和减振器。
减震器和减振器是一种常见的机械装置，它们通过消耗能量来减小系统的振动和冲击。
通过对接触稳定阻尼系数的计算和分析，可以优化减震器和减振器的设计，提高其减震和减振效果。
在土木工程中，接触稳定阻尼系数的计算公式可以用于地基和结构的动力响应分析。
地基和结构在受到外部振动或冲击时会产生动态响应，接触稳定阻尼系数可以用于评估地基和结构的稳定性和动态性能。
通过对接触稳定阻尼系数的计算和分析，可以优化地基和结构的设计，提高其抗震和抗冲击能力。
建筑结构中粘弹性阻尼器位置优化分析
建筑结构中粘弹性阻尼器位置的优化分析提要粘弹性阻尼器是减振被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。
本文提出了以层间位移为控制函数的时程分析法分析了给定参数的粘弹性阻尼器位置及数量设置进行优化的方法。
以5层钢框架实例进行对比分析，证明了本优化方法的有效性与可靠性。
关键词粘弹性阻尼器，优化，层间位移，耗能减震中图分类号： tu973+.31 文献标识码： a 文章编号：1 引言设置粘弹性阻尼器是抗震被动控制中一种十分有效的耗能减震装置，它主要依靠粘弹性材料的剪切滞回耗能特性来增加结构的阻尼，减小结构的水平地震作用，大量消耗输入结构的地震能量，从而达到减震作用。
耗能减震结构设计的关键之一，在于合理选取阻尼器的数目和位置，因此对粘弹性阻尼结构中阻尼器的优化设置进行系统研究尤为必要。
本文以层间位移为控制函数采用时程分析法对粘弹性阻尼器数量及位置进行了优化分析，并通过对几种不同布置下的结构进行了仿真分析比较，得出了一些有益结论。
2 粘弹性阻尼器计算模型目前，许多研究者已提出了多种粘弹性阻尼器的分析计算模型[1]。
主要有复刚度模型、微段模型（又称为四参数模型）、等效刚度和等效阻尼力学模型、maxwell模型和有限元模型。
·为符合振动过程中粘弹性材料的性质特征，同时考虑到数学上处理的方便，本文采用等效刚度和等效阻尼力学模型。
该模型由一个线性弹簧和一个线性阻尼器并联而成，如图1所示。
图1 阻尼器模型图中阻尼力与变形关系为：(1)式中，为剪切变形，为剪切变形速度。
等效刚度和等效阻尼可以通过下式得到，(2)式中，为粘弹性材料的储存剪切模量，为粘弹性材料损耗剪切模量，粘弹性阻尼器中粘弹性材料的厚度为h，体积为v，为结构振动圆频率。
由结构动力学原理可知，设置有粘弹性阻尼器的结构运动方程为：(3)式中，——结构质量矩阵（阻尼器的质量相对于结构而言相当小，忽略不计）；，——原结构的阻尼矩阵和刚度矩阵；，——粘弹性阻尼器的等效阻尼矩阵和等效刚度矩阵；——单位列向量；——耗能减震结构的位移列向量；——地面运动加速度。
非比例阻尼结构阻尼比
非比例阻尼结构阻尼比一、引言二、非比例阻尼结构的概念1. 非比例阻尼结构的定义2. 非比例阻尼结构的特点三、阻尼比的概念1. 阻尼比的定义2. 阻尼比对结构响应的影响四、非比例阻尼结构与阻尼比的关系1. 非比例阻尼结构中阻尼比的变化规律2. 不同非比例阻尼结构下最优的阻尼比选择五、非比例阻尼结构在工程中的应用与研究现状1. 工程领域中采用非比例阻尼结构的案例分析2. 目前国内外对于非比例阻尼结构研究现状分析六、总结与展望一、引言：随着建筑物高度和复杂度越来越高，地震对建筑物安全性能提出了更高要求。
其中一个重要因素是地震时建筑物受到地震力作用而产生振动，这种振动会对建筑物本身和其中人员造成威胁。
因此，如何减小地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震性能成为了一个重要的问题。
而非比例阻尼结构阻尼比就是解决这一问题的有效手段之一。
二、非比例阻尼结构的概念：1. 非比例阻尼结构的定义非比例阻尼结构是指在建筑物中采用不同于传统钢筋混凝土结构中常用的剪力墙和框架体系等方式来减小地震对建筑物产生影响的一种新型结构。
其主要特点是采用了非线性阻尼器，将原本线性系统变成了非线性系统，从而实现了更好的地震控制效果。
2. 非比例阻尼结构的特点（1）相较于传统钢筋混凝土结构，非比例阻尼结构具有更好的动力学性能；（2）在地震作用下，能够有效降低建筑物振动幅值；（3）采用非线性阻尼器后，可以大幅度降低建筑物自身重量和材料成本。
三、阻尼比的概念：1. 阻尼比的定义阻尼比是指结构在振动过程中，阻尼器的阻尼力与结构的动力学阻尼之间的比值。
通常用ξ表示，其计算公式为：ξ= c/cr，其中c为实际阻尼力，cr为临界阻尼力。
2. 阻尼比对结构响应的影响阻尼比对结构响应有着重要影响。
当阻尼比较小时，结构在地震作用下容易出现共振现象，从而加剧了结构受到地震作用的破坏程度。
而当阻尼比增大时，则能够有效地减缓结构振幅，并提高其抗震性能。
四、非比例阻尼结构与阻尼比的关系：1. 非比例阻尼结构中阻尼比的变化规律非比例阻尼结构中，随着非线性阻尼器初始刚度和最大位移限制系数的变化，其最优的阻尼比也会发生变化。
阻尼单摆动力学方程
阻尼单摆动力学方程阻尼单摆是一种经典力学系统，它可以用来研究力学中复杂物理性质和模型，为科学家们提供全面的研究理论，在工程、物理、材料和其它科学方面也有广泛的应用。
本文将介绍一种常用的阻尼单摆动力学方程，并分析该方程的物理意义和应用。
一、阻尼单摆动力学方程阻尼单摆动力学方程包括一维运动方程和动量定律，它用来描述阻尼单摆的动态特性。
阻尼单摆的一维运动方程是：md2θ/dt2=-kθ-fdθ/dt其中，m是质量；k是弹性系数；θ是角位移，dt是时间；f是摄动阻尼系数，表示受到摄动阻尼力的程度。
阻尼单摆质量和惯量的动量定律可表示为：d(mdθ/dt)/dt=-fdθ/dt-kθ其中，m是单摆质量，dθ/dt是角坐标的速度，k是弹性系数，f是摄动阻尼系数。
二、物理意义阻尼单摆动力学方程描述了一个受摄动阻尼和弹性力作用的质点运动规律，其解析解表明，质点加速度和质点位移之间存在一个持续变化的关系。
该方程还可用于描述一定质量的体在受弹性力和惯性力作用下的运动，从而推导出体的运动轨迹。
三、应用阻尼单摆动力学方程用于描述许多天体的运动轨迹。
例如，太阳系中的行星以椭圆轨道运行，围绕太阳运动的行星的速度受到太阳的引力的阻尼，所以它们的运动轨迹可以看作是一系列阻尼单摆。
地球的轨道也可以建模为阻尼单摆，解阻抗力学方程，从而预测地球位置和位移。
另外，阻尼单摆动力学方程在军事科学、水库、悬臂梁、制动器、飞行器和振动发电机中也有大量的应用。
例如，飞行器的稳定性和控制系统都是建立在阻尼单摆动力学方程的基础上的。
四、结论阻尼单摆动力学方程是一种常见的力学方程，它可以用来描述质点受弹性力和摄动阻尼力作用时的运动轨迹。
在许多科学领域中都有广泛的应用，例如天体运动、飞行器可控性等。
本文通过对这个方程的介绍，使读者更深入地理解其动力学原理。
工程结构分析 ppt课件
降低成本
合理的结构分析能够帮助设计 者选择更为经济合理的材料和 截面，从而降低工程的成本。
促进技术创新
结构分析的应用有助于推动工 程技术创新和发展，提高整个
行业的科技水平。
工程结构分析的基本原理
有限元法
材料力学行为
将复杂的整体结构离散化为有限个简 单单元，通过分析单元的受力、位移 等特性，推算整体结构的性能。
了解材料的力学特性（如弹性模量、 泊松比、屈服强度等）对于准确模拟 结构的受力行为至关重要。
边界条件与初始条件
在结构分析中，必须考虑结构的边界 条件和初始状态，以准确模拟结构的 实际行为。
02
CATALOGUE
工程结构的静力分析
静力分析的基本概念
01
02
03
静力分析
对结构在静力载荷作用下 的变形和内力的分析。
3D打印技术
通过逐层堆积材料的方式制造结构，可实现复杂结构的快速原型制造 和小批量生产，降低成本和提高设计灵活性。
智能化与自动化的趋势
数值模拟与优化设计
利用高性能计算和数值模拟技术，对结构进行精细化分析和优化 设计，提高结构性能和可靠性。
自动化监测与健康管理
通过传感器和智能化技术，实现对结构状态的实时监测和预警，提 高结构的耐久性和安全性。
03
CATALOGUE
工程结构的动力分析
动力分析的基本概念
动力分析
研究结构在动态载荷作用下的响 应，包括位移、速度、加速度和
内力等。
动态载荷
随时间变化的载荷，如地震、风、 车辆等。
动力特性
结构在振动时的固有频率、阻尼比 和振型等。
动力分析的步骤和方法
建立动力学方程
根据结构的质量、刚度和阻尼矩阵，建立动力 学方程。