Hypermesh原点动刚度分析案例——以一套翻边模具为例

本文介绍了使用频率响应分析（FRA）来获取受单位谐波激励力作用下的频率位移响应，并通过HyperGraph进行数据分析以绘制所关注位置的动刚度曲线的过程。虽然详细描述了模具模型的前处理步骤与文章《尚能西：Hypermesh约束模态分析案例——以一套成形模具为例》中的处理相似，但本文将重点放在了单位频率响应分析的实现策略上。

单位频率响应分析详解




单位频率响应分析主要包含两个核心步骤：


1. 加载单元谐波激励力：首先在关注位置施加单位幅值的谐波激励力。

2. 求解与解析频率位移响应：分别利用`直接求解`和`间接求解`法获取结构实模态，随后应用`Freq.Response(modal)`分析类型进行单位频响分析。

模具模型示例与具体设置

本文以一种包含蝶形弹簧的模具为例，说明其简化模拟方法以及计算中的关键设置。蝶形弹簧被模拟为“单向压缩拉伸弹簧单元（CBUSH）”，设置仅在y方向具有刚度，其他分量均为刚体。通过`Elem Types`窗口定义单元连接点和方向，并确保CBUSH单元关联有`PBUSH`属性卡片来设置刚度系数。

模拟与软件卡片说明

材料、属性与网格组件：描述性说明比较简略，可以参考文章《尚能西：Hypermesh约束模态分析案例——以一套成形模具为例》。

相关设置和模块卡片起到关键作用：

Tabled1: 定义分析频率范围内幅值为1的单位激励力曲线，适用于频响分析的外部激励控制。

Freq.i: 控制频响分析的频率点分布，对曲线光滑度有重要影响。


SPC: 约束定义卡片，直接输入约束条件。

unit_darea_x、unit_darea_y、unit_darea_z: 用于 specifying位移加载的朝向和类型。

Eigrl: 实模态提取卡片，定义求解的频率范围。

Rload2_x、Rload2_y、Rload2_z: 单位谐波激励力卡片，集成使用表格ddefined的激励曲线。

Dload_x、Dload_y、Dload_z: 动态载荷叠加卡片，在频响应分析中特别用于集成外部激励效果。

Model: 描述模态分析的加载步骤（关键在于验证实模态分析的结果准确性）。

Freq_resp_x、Freq_resp_y、Freq_resp_z: 定义基于实模态结果的频响应分析步骤，是其核心部分。

计算结果探讨

经过计算，观察到加载位置附近（弹簧下端点）在X、Z向分别激起第5阶模态，而Y向模态的动刚度值最高，符合弹簧沿y轴压缩拉伸的特性。通过对比减小计算频率范围的动刚度曲线，验证了这些结论的一致性。