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Investigating various nonlinear vibration problems using VIBRANT: A tool based on Abaqus and Python
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DOI：10.1371/journal.pone.0338419.png)
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摘要
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本文使用基于Python和Abaqus的VIBRANT（振动行为分析工具）对非线性振动问题进行研究，该工具用于复杂机械系统的详细分析。VIBRANT采用时间步进算法在谐波激励下执行时域有限元模拟，预测频域行为。它处理范围广泛的各种非线性问题，包括接触和大幅位移，利用商业有限元软件包Abaqus，并通过并行化减少计算时间。通过三个学术基准示例验证了该工具的能力。第一个示例考察了承受大幅位移的几何非线性Timoshenko梁，突出了与刚度非线性相关的显著变形导致的非线性行为。第二个示例是一个由摩擦夹具沿轴向驱动的杆，该夹具使用Jenkins接触单元建模，该示例也是刚度非线性的演示。第三个示例涉及一个带有摩擦接触单元的Euler-Bernoulli梁，通过应用局部Coulomb摩擦单元来演示阻尼非线性的影响。所有示例均用于验证VIBRANT在捕捉非线性系统特性方面的准确性和效率，强调其在工业应用中的潜力，特别是在航空航天工程领域。VIBRANT能够建模广泛的各种非线性问题，并能以最少的人工干预自动进行频率扫描分析，这代表了一个显著优势，为工程结构的动态响应建模和分析提供了一种可靠且高效的方法。
Keyword:
HARMONIC-BALANCE METHOD
MULTIHARMONIC VIBRATIONS
DYNAMIC-ANALYSIS
TURBINE-BLADES
BEAMS
DOMAIN
期刊
IF:
2.6
论文数:
2.6W
被引数:
81.6W
机构
引用论文
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