请问结构动力分析中的质量阻尼和刚度阻尼都是什么？

1. 请问结构动力分析中的质量阻尼和刚度阻尼都是什么？

大多数系统中存在阻尼，而且在动力学分析中应当指定阻尼。在ANSYS程序可以指定五种形式的阻尼：
Aplha和Beta阻尼（Rayleigh阻尼）
和材料相关的阻尼
恒定的阻尼比振型阻尼单元阻尼
1. Alpha 阻尼 和 Beta 阻尼
Alpha阻尼和Beta阻尼用于定义瑞利（Rayleigh）阻尼常数α和β。阻尼矩阵是在用这些常数乘以质量矩阵[M]和刚度矩阵[K]后计算出来的。
命令 ALPHAD 和 BETAD 分别用于确定瑞利（Rayleigh）阻尼常数α和β。通常α和β的值不是直接得到的，而是用振型阻尼比 计算出来的。 是某个振型i的实际阻尼和临界阻尼之比。如果 是模态i的固有角频率，则α和β满足下列关系：
在许多实际问题中，Alpha阻尼（或称质量阻尼）可以忽略（α=0）。这种情形下，可以由已知的 和 计算出β：
由于在一个载荷步中只能输入一个β值，因此应该选取该载荷步中最主要的被激活频率来计算β值。
为了确定对应给定阻尼比ξ的α和β值，通常假定α和β之和在某个频率范围内近似为恒定值（见图5）。这样，在给定阻尼比ξ和一个频率范围ωi～ωj后，解两个并列方程组便可求得α和β。
Alpha阻尼在模型中引入任意大质量时会导致不理想的结果。一个常见的例子是在结构的基础上加一个任意大质量以方便施加加速度谱（用大质量可将加速度谱转化为力谱）。Alpha阻尼系数在乘上质量矩阵后会在这样的系统中产生非常大的阻尼力，这将导致谱输入的不精确，以及系统响应的不精确。
Beta阻尼和材料阻尼在非线性分析中会导致不理想的结果。这两种阻尼要和刚度矩阵相乘，而刚度矩阵在非线性分析中是不断变化的。由此所引起的阻尼变化有时会和物理结构的实际阻尼变化相反。例如，存在由塑性响应引起的软化的物理结构通常相应地会呈现出阻尼的增加，而存在Beta阻尼的ANSYS模型在出现塑性软化响应时则会呈现出阻尼的降低。

2. 请问结构动力分析中的质量阻尼和刚度阻尼都是什么?

大多数系统中存在阻尼,而且在动力学分析中应当指定阻尼.在ANSYS程序可以指定五种形式的阻尼：\x0dAplha和Beta阻尼（Rayleigh阻尼）\x0d和材料相关的阻尼\x0d恒定的阻尼比振型阻尼单元阻尼\x0d1. Alpha 阻尼 和 Beta 阻尼\x0dAlpha阻尼和Beta阻尼用于定义瑞利（Rayleigh）阻尼常数α和β.阻尼矩阵是在用这些常数乘以质量矩阵[M]和刚度矩阵[K]后计算出来的.\x0d命令 ALPHAD 和 BETAD 分别用于确定瑞利（Rayleigh）阻尼常数α和β.通常α和β的值不是直接得到的,而是用振型阻尼比 计算出来的. 是某个振型i的实际阻尼和临界阻尼之比.如果 是模态i的固有角频率,则α和β满足下列关系：\x0d在许多实际问题中,Alpha阻尼（或称质量阻尼）可以忽略（α=0）.这种情形下,可以由已知的 和 计算出β：\x0d由于在一个载荷步中只能输入一个β值,因此应该选取该载荷步中最主要的被激活频率来计算β值.\x0d为了确定对应给定阻尼比ξ的α和β值,通常假定α和β之和在某个频率范围内近似为恒定值（见图5）.这样,在给定阻尼比ξ和一个频率范围ωi～ωj后,解两个并列方程组便可求得α和β.\x0dAlpha阻尼在模型中引入任意大质量时会导致不理想的结果.一个常见的例子是在结构的基础上加一个任意大质量以方便施加加速度谱（用大质量可将加速度谱转化为力谱）.Alpha阻尼系数在乘上质量矩阵后会在这样的系统中产生非常大的阻尼力,这将导致谱输入的不精确,以及系统响应的不精确.\x0dBeta阻尼和材料阻尼在非线性分析中会导致不理想的结果.这两种阻尼要和刚度矩阵相乘,而刚度矩阵在非线性分析中是不断变化的.由此所引起的阻尼变化有时会和物理结构的实际阻尼变化相反.例如,存在由塑性响应引起的软化的物理结构通常相应地会呈现出阻尼的增加,而存在Beta阻尼的ANSYS模型在出现塑性软化响应时则会呈现出阻尼的降低.

3. 阻尼力矩的大小与什么有关

阻尼力矩的大小与运动质点的速度的大小有关，物体受扰后的运动过程中，自动出现的、力图使物体最终回到原平衡状态的、方向始终与运动方向相反的力矩，称为阻尼力矩。
受迫振动的振幅和相位差取决于强迫力矩、强迫力频率、系统的固有频率和阻尼系数四个因素，与振动的起始状态无关。改变玻尔共振仪的阻尼档，阻尼系数越小，共振时圆频率越接近于系统固有频率，振幅也越大。

4. 材料的阻尼系数有量刚吗

阻尼：是指任何振动系统在振动中，由于外界作用和/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征称为阻尼。

阻尼  zǔní
  在电学中，差不多就是响应时间的意思。 
  在机械物理学中，系统的能量的减小——阻尼振动不都是因“阻力”引起的，就机械振动而言，一种是因摩擦阻力生热，使系统的机械能减小，转化为内能，这种阻尼叫摩擦阻尼；另一种是系统引起周围质点的震动，使系统的能量逐渐向四周辐射出去，变为波的能量，这种阻尼叫辐射阻尼。 
  摩擦的需要稳定的时间！指针万用表表针稳定住的时间！ 
  在机械系统中，线性粘性阻尼是最常用的一种阻尼模型。阻尼力R的大小与运动质点的速度的大小成正比，方向相反，记作R=-C，C为粘性阻尼系数，其数值须由振动试验确定。由于线性系统数学求解简单，在工程上常将其他形式的阻尼按照它们在一个周期内能量损耗相等的原则，折算成等效粘性阻尼。物体的运动随着系统阻尼系数的大小而改变。如在一个自由度的振动系统中，[973-01],称临界阻尼系数。式中为质点的质量,K为弹簧的刚度。实际的粘性阻尼系数C 与临界阻尼系数C之比称为阻尼比。＜1称欠阻尼,物体作对数衰减振动；＞1称过阻尼，物体没有振动地缓慢返回平衡位置。欠阻尼对系统的固有频率值影响甚小，但自由振动的振幅却衰减得很快。阻尼还能使受迫振动的振幅在共振区附近显著下降，在远离共振区阻尼对振幅则影响不大。新出现的大阻尼材料和挤压油膜轴承，有显著减振效果。
  在某些情况下，粘性阻尼并不能充分反映机械系统中能量耗散的实际情况。因此，在研究机械振动时，还建立有迟滞阻尼、比例阻尼和非线性阻尼等模型。
在电学中，差不多就是响应时间的意思。 
  在机械物理学中，系统的能量的减小——阻尼振动不都是因“阻力”引起的，就机械振动而言，一种是因摩擦阻力生热，使系统的机械能减小，转化为内能，这种阻尼叫摩擦阻尼；另一种是系统引起周围质点的震动，使系统的能量逐渐向四周辐射出去，变为波的能量，这种阻尼叫辐射阻尼。 
  摩擦的需要稳定的时间！指针万用表表针稳定住的时间！ 
  在机械系统中，线性粘性阻尼是最常用的一种阻尼模型。阻尼力R的大小与运动质点的速度的大小成正比，方向相反，记作R=-C，C为粘性阻尼系数，其数值须由振动试验确定。由于线性系统数学求解简单，在工程上常将其他形式的阻尼按照它们在一个周期内能量损耗相等的原则，折算成等效粘性阻尼。物体的运动随着系统阻尼系数的大小而改变。如在一个自由度的振动系统中，[973-01],称临界阻尼系数。式中为质点的质量,K为弹簧的刚度。实际的粘性阻尼系数C 与临界阻尼系数C之比称为阻尼比。＜1称欠阻尼,物体作对数衰减振动；＞1称过阻尼，物体没有振动地缓慢返回平衡位置。欠阻尼对系统的固有频率值影响甚小，但自由振动的振幅却衰减得很快。阻尼还能使受迫振动的振幅在共振区附近显著下降，在远离共振区阻尼对振幅则影响不大。新出现的大阻尼材料和挤压油膜轴承，有显著减振效果。
  在某些情况下，粘性阻尼并不能充分反映机械系统中能量耗散的实际情况。因此，在研究机械振动时，还建立有迟滞阻尼、比例阻尼和非线性阻尼等模型。


大家知道，使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用，我们称之为阻尼。而安置在结构系统上的“特殊”构件可以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置，我们称为阻尼器。 
  利用阻尼来吸能减震不是什么新技术，在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器(或减震器)来减振消能。从二十世纪七十年代后，人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，其发展十分迅速。特别是有五十多年历史的液压粘滞阻尼器， 在美国被结构工程界接受以前，经历了一个大量实验，严格审查，反复论证，特别是地震考验的漫长过程。下面的流程1中示的过程，就概括了它
  在美国的发展过程： 
  ·在航天、航空、军工、机械等行业中广泛应用，几十年成功应用的历史 
  ·上世纪80年代开始在美国东西两个地震研究中心等单位作了大量试验研究， 发表了几十篇有关论文 
  ·90年代，美国国家科学基金会和土木工程学会等单位组织了两次大型联合，由第三者作出的对比试验，给出了权威性的试验报告，供教授和工程师们参考 
  ·在肯定以上成果的基础上被几乎各有关机构，规范审查，肯定并规定了应用办法 
  ·管理部门通过，带来了上百个结构工程实际应用。 这些结构工程，成功地经历了地震、大风等灾害考验，十分成功。
  工程结构减震与阻尼器
  二十世纪，特别是近二、三十年人们对建筑物的抗振动的能力的提高已经做了巨大的努力，取得了显著的成果。这一成果中最引以为自豪的是“结构的保护系统”。人们跳出了传统增强梁、柱、墙提高抗振动的能力的观念，结合结构的动力性能，巧妙的避免或减少了地震，风力的破坏。基础隔震（Base Isolation），各种利用阻尼器(Damper) 吸能，耗能系统， 高层建筑屋顶上的质量共振阻尼系统（TMD）和主动控制( Active Control)减震体系都是已经走向了工程实际。有的已经成为减少振动不可少的保护措施。特别是对于难于预料的地震，破坏机理还不十分清楚的多维振动，这些结构的保护系统就显得更加重要。 
  这些结构保护系统中争议最少，有益无害的系统要属利用阻尼器来吸收这难予预料的地震能量。利用阻尼来吸能减震不是什么新技术，在航天航空，军工，枪炮，汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器来减振消能。从二十世纪七十年代后，人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等工程中，其发展十分迅速。到二十世纪末，全世界已有近100多个结构工程运用了阻尼器来吸能减震。到2003年，仅Taylor公司就在全世界安装了110个建筑，桥梁或其它结构构筑物。 
  泰勒Taylor公司从1955年起经过长期大量航天、军事工业的考验，第一个实验将这一技术应用到结构工程上，在美国地震研究中心作了大量振动台模型实验，计算机分析，发表了几十篇有关论文。结构用阻尼器的关键是持久耐用，时间和温度变化下稳定，泰勒公司的阻尼器经过了长期考验和各种对比分析，其他公司的产品很难望其向背。美国相应设计规范的制定都是基于泰勒公司阻尼器的产品。其产品技术先进，构造合理可靠，技术的透明度高，而且可以按设计者的要求制造适合各种用途的阻尼器。每个产品出厂前都经过最严格的测试，给出滞回曲线。泰勒Taylor公司从世界上130多个工程，32座桥梁的实际应用中，积累了大量的实际经验。 
  阻尼器之分类：
  Damper：用于减振；
  Snubber：用于防震，低速时允许移动，在速度或加速度超过相应的值时闭锁，形成刚性支撑。
  阻尼器只是一个构件.使用在不同地方或不同工作环境就有不同的阻尼作用.Damper：用于减振;Snubber：用于防震，低速时允许移动，在速度或加速度超过相应的值时闭锁，形成刚性支撑。 
  目前各种应用中有:弹簧阻尼器,液压阻尼器,脉冲阻尼器,旋转阻尼器,风阻尼器,粘滞阻尼器等

5. 结构阻尼比到底受什么控制？？为啥结构分析时，钢结构越高，采用的阻尼比越小呢？

主要针对土木、机械、航天等领域的阻尼比定义来讲解。阻尼比用于表达 结构阻尼的大小，是结构的动力特性之一，是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语，引起结构能量耗散的因素（或称之为影响结构阻尼比的因素）很多，主要有（1）材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。（2）周围介质对 振动的阻尼。 （3）节点、支座联接处的阻尼（4）通过支座基础散失一部分 能量。（5）结构的工艺性对 振动的阻尼。
对结构基本处于弹性状态的的情况，各国都根据本国的实测数据并参考别国的资料，按结构类型和材料分类给出了供一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。综合各国情况，钢结构的阻尼比一般在0.01－0.02之间（单层钢结构厂房可取0.05）， 钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03－0.08之间，对于钢-混凝土结构则根据钢和混凝土对结构整体刚度的贡献率取为0.025－0.035。

以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞 模态阻尼中，采用的阻尼比的值。该阻尼比即为各阶振型的阻尼比的值。

另外，对于一些常见的材料的损耗因子（对于材料，常称之为损耗因子，一般可以通过特定关系转换为阻尼比），可以参考如下数值 ：钢、铁：1E-4~6E-4，铝：1E-4；铜：2E-3；粘弹性材料：0.2~5；软木塞：0.13~0.17；混凝土：0.015~0.05，等等。
阻尼比是无单位 量纲，表示了结构在受激振后 振动的衰减形式。可分为等于1，等于0, 大于1，0~1之间4种，阻尼比=0即不考虑阻尼系统，结构常见的阻尼比都在0~1之间。

ζ<1的单自由度系统自由振动下的 位移u(t) = exp(-ζ wn t)*A cos (wd t - Φ )，

其中wn 是结构的固有频率，wd = wn*sqrt(1-ζ^2) ,Φ为相位移.Φ和常数A由初始条件决定。

6. 什么是阻尼比？钢结构阻尼比是多少？

对于能够直接承受荷载的桥梁结构来说，一般都不太希望其工作在弹塑性阶段，建筑物在建设的过程中就要考虑到地震时会发生的问题，所以针对抗震能力的弹塑性阶段的钢下结构就显得格外的重要，今天我们就来说说钢结构阻尼比是多少?一、什么是阻尼比想要知道钢结构阻尼比是多少?就要先知道什么是阻尼比，阻尼也就是让自由振动衰减的各种摩擦和一些其他的阻碍进行的一种作用。这种作用在机械、土木工程、航天等领域中属于结构动力学的范围，也就是指阻尼系数和临界阻尼系数之间的比值，表达了结构体标准化的一种阻尼大小。阻尼比是一种无单位的量纲，表示了结构在受到振荡刺激以后的振动在不断减弱的一个形式，并且还能分为大于1，等于0，等于1之间，阻尼比如果等于0的话，就不考虑阻尼的系统，机构常见的阻尼比都在0-1之间。二、钢结构阻尼比是多少?钢筋混凝土结构的阻尼比一般都是在0.03-0.08之间，而钢结构抗震计算的阻尼比应该选取多少呢?而在多遇地震下的计算，高度不能大于50米时可以取0.04的阻尼比值，高度大于50米小于200米的时候，就要取0.03，高度不小于200米的时候可以取0.02.如果偏心支撑框架部分的承担地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%的时候，其阻尼比可以比原本阻尼比增加0.005，而且在罕见的地震情况下弹塑性的分析中，阻尼比可以取到0.05.更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd

7. 阻尼力的阻尼力

阻尼是指任何振动系统在振动中，由于外界作用和/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征。

8. 阻尼系数的阻尼比