Abaqus之动力分析中的阻尼的设置

以下内容主要参考 - 带你了解ABAQUS中如何定义各种阻尼，但对部分内容进行了增加和删减。

目录

1. 阻尼的含义

2. 阻尼对响应结构的动态响应的影响

3. Abaqus阻尼设置方式

4. Abaqus阻尼设置 -  具体操作

4.1 直接模态阻尼：

4.2 瑞利阻尼 - 常用，需重点掌握

4.3 复合阻尼

4.4 结构阻尼

系统结构特征值和模态的求解是在无阻尼情况下得到的，而在动力学问题中，任意结构都应存在或大或小的阻尼，阻尼的大小将会对系统动力学响应产生一定的影响。

当系统作无阻尼自由振动时，由于没有能量输入与输出，系统机械能守恒，系统的振幅为常数。然而在实际结构中，这种无阻尼自由振动并不存在。结构运动时能量耗散，振幅将逐渐减小直至停止振动，这种能量耗散被称为阻尼（damping）。能量耗散来源于几个因素，其中包括结构连接处的摩擦和局部材料的迟滞效应。阻尼对于表征结构吸收能量是一个很方便的方法，它包含了重要的能量吸收过程，而不需要模拟耗能的具体机制。

阻尼的分类：与速度成正比的阻尼称之为粘性阻尼（viscous damping）。有时粘性阻尼不能满足工程需求，因此，还与摩擦力相关的库伦阻尼，结构阻尼，流体阻尼等。

粘性阻尼表达式：，c为阻尼，Fd为力，为速度。 

总之，阻尼为了更加准确的描述的结构在动力荷载下的真实响应而提出的一个系数，该系数物理意义清晰，但是更深层次的机理，仍在研究中...

对于每一模态，有阻尼固有频率 和无阻尼固有频率 之间的关系是：

式中：是阻尼比,    （c是该模态的阻尼，c0是该模态的临界阻尼）。

当临界阻尼c0取较小值时，有阻尼系统的特征频率和特征向量与无阻尼系统非常接近；随着的增加，采用无阻尼系统求得的特征频率就会开始变得不准确，当接近1时，无阻尼特征频率和特征向量就失效了。但是大多数用线性动力学分析的结构问题只有很小的阻尼，因而可以采用无阻尼特征频率。

当结构处于临界阻尼即时，施加一个扰动后，结构不会振荡，而是尽可能迅速的恢复到它的初始静止构型，如下图所示。

不同阻尼比ξ条件下的位移时程曲线的特征：