结构阻尼 — CAE术语解说

结构阻尼（滞后阻尼）是"阻尼力与位移成正比"的模型，特点是与频率无关。用虚数损失系数η乘以刚度矩阵表示为 K*(1+iη)。而粘性阻尼是"阻尼力与速度成正比"，因此与频率有关。实际结构物（螺栓接合部的摩擦阻尼等）频率依赖性较小，在某些情况下结构阻尼模型能更好地接近实际情况。

钢结构中η ≈ 0.001～0.01，混凝土中η ≈ 0.02～0.05，橡胶或阻尼材料中η ≈ 0.1～1.0。汽车车身由于焊接和密封胶的影响通常η ≈ 0.01～0.03。实测时通常通过锤击试验测量频率响应函数（FRF），从共振峰的半值宽度来求取。

结构阻尼是用复数定义的，因此自然适用于频率域分析（频率响应分析、复特征值分析）。在时间历程响应分析（时间域）中原则上无法使用，因为时间域只能处理"与速度成正比的阻尼力"。如要在时间域中近似，需要将其转换为Rayleigh阻尼或使用等效粘性阻尼。

在频率响应分析中，我们通过复数刚度矩阵来求解。

阻尼设置过小会导致共振峰高于实际值，设置过大则会使响应被过度抑制。在NVH（噪声、振动与粗糙度）分析中，阻尼值的差异有时能使结果相差2～3倍，因此尽可能使用实测值是基本原则。

与Rayleigh阻尼的区别和频率响应分析是我们需要重点掌握的。

在Nastran中，可以通过G参数（结构阻尼系数）来设置，但这仅限于频率响应分析（SOL111）。过渡分析（SOL112）必须使用Rayleigh阻尼。务必不要搞混。