压电悬臂梁瞬态分析时，阻尼比如何确定？

肉肉哥

压电悬臂梁瞬态分析时，阻尼比如何确定？

htbbzzg

  阻尼比是一种材料特性，需要通过实验测定。
  先到网上看看能否找到相应的例子；再看看是否有行业规范或标准，给出了相应行业的常用阻尼比。
  实在不行，对一般金属材料可以取值 0.03～0.08，作为经验值看待。

delta_koma

同问  现在做仿真，压电悬臂梁上粘接光纤悬臂梁  通过压电的振动带动光纤振动实现扫描，阻尼应该怎么确定呢   给压电块周期信号刺激  仿真出来的光纤端面振幅一直在增大，若干周期之后衰减，然后如此往复，想要得到快速稳定、与电压信号一致的振幅，是否应该增大阻尼呢？应该怎么确定呢？

欧阳中华

delta_koma 发表于 2016-7-15 12:04
同问  现在做仿真，压电悬臂梁上粘接光纤悬臂梁  通过压电的振动带动光纤振动实现扫描，阻尼应该怎么确定呢 ...

你将响应曲线图贴出来看看，要分析判断...

delta_koma

欧阳中华 发表于 2016-7-15 14:39
你将响应曲线图贴出来看看，要分析判断...

这个是系统的图片
F:\系统图接下来是压电的驱动波形F:\电压波形

与之对应的是压电块端面的位移F:\压电位移

可以看到压电端面的位移比较符合预期，由于采样点少，所以不太平滑。
然后光纤端面的位移F:\光纤端面位移

可以看到不太稳定，由于时间关系，没有算太长时间，贴一个昨天算出来较长时间的一个响应F:\完整包络

不知道为什么会这样  麻烦老师给分析分析吧 辛苦了

delta_koma

欧阳中华 发表于 2016-7-15 14:39
你将响应曲线图贴出来看看，要分析判断...

我所理解预期的结果应该是光纤位移与压电驱动波形类似，响应上可能稍有延迟，但应该很快就趋于稳定，不知道出现这种情况的原因，辛苦老师了，还望赐教。

欧阳中华

delta_koma 发表于 2016-7-15 15:02
我所理解预期的结果应该是光纤位移与压电驱动波形类似，响应上可能稍有延迟，但应该很快就趋于稳定，不知 ...

.
   分析一下，不一定对。

   第一张是输入，第二张你说的对，采样频率要再高点应该光滑。第三张可能是由于初始位移和速度都是为0，所以会逐渐响应增加。最后一张感觉有“拍”的现象，也就是激励频率与某固有频率靠得比较近，你可以调低点激励频率，然后测得长点时间，看看结果，再多改变几个频率看看，就能体会到些了 .. . . .

delta_koma

欧阳中华 发表于 2016-7-15 15:58
.
   分析一下，不一定对。

对  时间长的话就按这个包络循环了  您说的很有道理，我再调一下频率，可能我没想到对频率精度要求这么高？我再试试吧  如果有问题还得麻烦您。

欧阳中华

delta_koma 发表于 2016-7-15 16:06
对  时间长的话就按这个包络循环了  您说的很有道理，我再调一下频率，可能我没想到对频率精度要求这么高 ...

.
   改变激励频率计算有结果贴上来看看呀. . . ..

delta_koma

欧阳中华 发表于 2016-7-15 17:58
.
   改变激励频率计算有结果贴上来看看呀. . . ..

我正在做谐响应分析，想把谐振频率准确点，时间步长设置很短，算的时间比较长。。。等有结果，无论理想与否我都贴出来你看看。

欧阳中华

delta_koma 发表于 2016-7-15 18:04
我正在做谐响应分析，想把谐振频率准确点，时间步长设置很短，算的时间比较长。。。等有结果，无论理想与 ...

.
  怎么没有结果了？

delta_koma

欧阳中华 发表于 2016-7-16 15:56
.
  怎么没有结果了？

周五下午组里聚餐了  周末都有事  还没算上  等完事了贴上来

delta_koma

欧阳中华 发表于 2016-7-16 15:56
.
  怎么没有结果了？

老师，我先把代码贴一下，麻烦您看能看出问题不，然后我继续计算着

/clear
/prep7
/units,mpa              !!mm,Mg,s,℃
et,1,plane182
et,2,solid186
et,3,solid226,1001
mp,ex,1,7e4             !!光纤
mp,prxy,1,0.17
mp,dens,1,2.2e-9
         
mp,dens,2,7.75e-9       !!压电片

c11      = 12.035e4   
c12      = 7.5179e4   
c13      = 7.509e4      
c33      = 11.087e4
c44      = 2.2584e4
c66                 = 2.1053e4
tb,ANEL,2
tbdata, 1,  c11, c12, c13,    0, 0,    0
tbdata, 7,       c11, c13,    0, 0,    0
tbdata,12,            c33,    0, 0,    0
tbdata,16,                  c44, 0,    0   
tbdata,19,                      c66,   0   
tbdata,21,                            c66

e13 = -5.3512e-6   
e33 = 15.784e-6   
e52 = 12.295e-6
tb,PIEZ,2
tbdata, 1,  0,    0,   e13
tbdata, 4,  0,    0,   e13
tbdata, 7,  0,    0,   e33
tbdata,10,  0,    0,     0     
tbdata,13,  0,   e52,    0     
tbdata,16,  e52,  0,     0

emunit,EPZRO,8.854e-15            
mp,PERx,2, 919                  
mp,PERy,2, 919
mp,PERz,2, 826

lp=8           !压电片长度
can=16         !光纤悬臂长度
pw=0.6         !压电片半宽度
ph=0.5         !压电片厚度
ra=0.0625      !光纤半径

k,1,0,0,0
circle,1,ra,,,90
lstr,1,3
lstr,1,2
al,1,2,3

type,1
lesize,1,,,8
lesize,2,,,8
lesize,3,,,8
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
amesh,1
type,2
mat,1
esize,,120
vext,all,,,,,can+lp

vsymm,y,all
vsymm,x,all

numoff,kp,100
numoff,line,100
numoff,area,100
numoff,volu,100

local,11,,,,,,,90      
csys,0
k,1,-ra,pw,0
k,2,-(ra+ph),pw,0
k,3,-(ra+ph),-pw,0
k,4,-ra,-pw,0
lstr,1,2
lstr,2,3
lstr,3,4
lstr,4,1
a,1,2,3,4

type,1
lesize,1,,,4
lesize,2,,,10
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
amesh,1
type,3 $ esys,11            !!!!与极化方向一致
mat,2
esize,,40
vext,1,,,,,lp

nummrg,node

vsel,s,,,1
nslv,s,1
nsel,r,loc,x,-ra
nsel,u,loc,z,0
cp,1,volt,all
ground=ndnext(0)

vsel,s,,,1
nslv,s,1
nsel,r,loc,x,-(ra+ph)
nsel,u,loc,z,0
cp,2,volt,all
load=ndnext(0)

allsel

/solu
antype,modal
modenum=40
modopt,lanb,modenum                 
mxpand,modenum
nsel,s,loc,z,0
d,all,all,0                                                                       
allsel
solve
finish

/solu
allsel
antype,trans
TRNOPT,FULL            
DAMPRATIO=0.02
TINTP,,0.25,0.5,0.5
pi=4*atan(1)
ff=377.59
nT=5
t=1/ff
n=10

allsel
nsel,s,loc,z,0
d,all,all,0
allsel
d,ground,volt,0  

*do,j,1,nT
*do,i,1,n
time,(j-1)*t+t/n*i
d,load,volt,-10e3*sin(2*pi*ff*((j-1)*t+t/n*i))                                               
lswrite,(j-1)*n+i
*enddo
*enddo
allsel
outres,all,all
lssolve,1,(j-1)*n+i

finish


/post26
allsel
nsel,s,loc,x,0
nsel,r,loc,y,0
nsel,r,loc,z,lp+can
*get,end_node,node,0,num,max
allsel
nsol,2,end_node,u,x,ux
plvar,2
finish

truleeee

学习啦  感谢楼上诸位

delta_koma

欧阳中华 发表于 2016-7-16 15:56
.
  怎么没有结果了？

欧阳老师您好，我将频率调低了又仿真了下，同时通过谐响应分析了下共振频率，按一阶共振频率给了刺激信号，算了50个周期，结果图都在下边，麻烦您给看看。光纤端点处位移变化，刺激频率370Hz：

刺激频率372Hz：

刺激频率375Hz：

可以看到刺激频率对位移波形无明显影响，然后进行了谐响应分析：

提取数据，按照385.6Hz的频率刺激，50个周期，光纤端点位移：

而压电片端点的位移比较符合实际波形：

同时，选取光纤悬臂上靠近压电片的某个节点，其位移响应为：

非常疑惑。。。。还望老师能不吝赐教。