前言
在數值方法計算結果中會因為不同原因產生振盪,大多數振盪可分為兩大類
具有物理意義的低頻振盪(高振幅)
不具物理意義,與數值方法和網格相關的高頻數值振盪(低振幅)
要改變振盪結果可以在預處理階段設定阻尼改變計算結果,或是在後處理階段使用濾波器過濾計算結果。
濾波器使用方式:
可以將濾波器當作處理多餘雜訊的工具,因此濾波器建議使用在過濾無物理意義的高頻震盪,若使用濾波器過濾低頻振盪會造成計算結果不符合實際的物理現象
圖中振盪波形為低頻波(高振幅)與高頻波(低振幅)組合而成
圖中藍線為濾波器過濾後低頻波型;紅線為濾波器過濾後高頻波型
在LSPP中濾波有兩種方式,一種是透過頻率濾波,一種是透過平均資料點濾波(不建議),以下介紹頻率濾波相關內容與關鍵字給您參考
濾波器可分為以下種類:
低通濾波器Low-pass filter – 通過低頻,衰減高頻
高通濾波器High-pass filter – 高頻通過,低頻衰減
帶通濾波器Band-pass filter – 僅通過頻段中的頻率
帶阻濾波器Band-stop filter – 僅衰減頻帶中的頻率
在LSPP中頻率濾波器屬於低通濾波器,如需使用濾波器過濾須注意頻率設定大小,頻率過低會過濾掉包含物理意義的低頻訊號
LSPP操作介面
頻率濾波(Filter)操作區
Filter:演算法選擇
Time:模型時間單位,通常為"秒"(s)
C/s(Hz):截止頻率設定,右邊空白可自行輸入自訂頻率
平均資料點(Point Average)濾波操作區
選擇平均點數,右邊空白可自行輸入平均點數
單純使用平均資料點濾波時,Filter要選擇none
頻率濾波有4種演算法:
SAE:
濾波器由美國汽車工程師協會(Society of Automotive Engineers)設計
與CFC Filters相同
主要用於汽車撞擊分析
BW (Butterworth Filter):
最常使用,可以搜尋相關關鍵字了解計算方法
FIR(Finite Impulse Response):
濾波效果最明顯,可以搜尋相關關鍵字了解計算方法
無法更改濾波頻率,內建固定截止頻率濾波
當時間為秒(s)時才能使用
COS(Cosine Filter) :
較少使用
平均資料點濾波:
透過一系列數據點平均後建立而成
被視為一種低通濾波器
由於使用平均方法並不穩定(不夠平滑&曲線會顫抖,參考下面第2、3張比較圖),不建議使用
keyword: 後處理、Filter、濾波、振盪