基于MATLAB的ABAQUS二次开发(上)——解决方案与技术要点

为提高使用有限元软件ABAQUS进行分析的效率和对分析结果数据进行处理的效率,使用MATLAB对ABAQUS的前置处理和后置处理程序进行开发。分析了ABAQUS二次开发的思路和步骤;并根据分析结果,使用MATLAB开发了更改材料参数、网格尺寸、模具半径和模具型面的前置处理程序和自动提取仿真数据,而且拟合成形半径,对曲面外形进行配准拟合的后置处理程序。使用MATLAB实现了整体壁板的时效成形回弹补偿。结果表明,所开发的程序可以实现对ABAQUS有限元模型的更改、批量计算和自动结果分析。从而提高研究工作效率。该文为ABAQUS二次开发提供了不同于Python语言的思路。

铝合金整体壁板时效成形模具型面构造

时效成形是飞机整体壁板的主要成形工艺之一,由于成形过程中回弹量大的特点,需要对模具进行补偿以消除回弹对零件成形精度的影响。为了有效消除回弹影响,提出一种有限元模拟与物理试验相结合的思路,基于有限元模具型面回弹补偿—试验迭代的频域模具型面修正方法。以2124铝合金材料为例,以零件理论外形作为初始模具型面对整体壁板进行仿真回弹补偿迭代,经过6次补偿,零件成形误差减小到0.47 mm,把有限元迭代所得模具型面进行工艺试验,验证结果表明,仿真迭代所得模具型面成形零件的误差为0.63 mm;达不到0.5 mm的外形误差要求。进一步采用模具'频域'修正算法对时效成形模具型面进行修正,经过2次修正,成形零件误差降低至0.484 mm,满足使用要求,结果表明该方法可行。

时效成形框板模具的结构分析与设计

整体壁板时效成形过程中,整体模具能反映模具型面的全部信息,其型面是理想的模具型面。框板模具使用若干肋板代替整体模具,具有可拆卸、分别加工和较好的经济性等特点。以框板模具代替整体模具在时效成形过程中有重要意义。该文选用圆柱面和球面的整体型面进行肋板划分,得到框板型面,使用ABAQUS有限元分析软件,分别对整体型面和框板型面进行时效成形仿真,并比较两者成形曲面的偏差,从而得到代替整体模具的框板模具设计。仿真和实验验证表明,用设计的框板模具代替整体模具,可达到较高的成形精度。

细粒沉积物中不同级次高频层序划分及其地质意义——以东营凹陷沙三下—沙四上亚段泥页岩为例

泥页岩地层中层序划分是目前基础研究中的难点与热点之一。在充分借鉴国外研究成果的基础上,提出了基于多种敏感性指标、依托GR曲线,借助改进后的T-R旋回理论指导,开展泥页岩层段四—五级层序地层划分的方案;同时,提出在连续测试数据支持下,借助天文旋回理论,利用偏心率、斜率、岁差等天文参数,建立泥页岩层段的天文标尺,从而建立六—七级层序单元。在此基础上,借助天文标尺,将渤海湾盆地东营凹陷A井沙四纯上段划分出4个沉积过程,并将各个沉积过程进行定量化计算。利用上述系列方法,将东营凹陷沙三下—沙四上泥岩段划分为8个四级层序,31个五级层序,并通过对沉积过程的定量分析,认为沙四上段第二个准层序组沉积期最有利于生物发育。

西湖凹陷平湖斜坡带的物源分析:来自碎屑锆石U-Pb年代学及重矿物的证据

西湖凹陷是东海陆架盆地重要的含油气凹陷,其中平湖组是该凹陷内重要的勘探目的层段。目前平湖组油气发现多集中于凹陷西部斜坡带,由于其他地区钻井资料较少,对于西湖凹陷平湖组砂体展布以及物源区一直存在争议,严重制约了西湖凹陷平湖组的油气勘探。主要通过碎屑锆石U-Pb定年,同时结合重矿物组合特征、重矿物ZTR指数分析和碎屑矿物成分成熟度特征,对平湖组沉积物源区进行追踪,分析结果显示研究区锆石年龄分布相对分散且跨度大,包括中生代、古生代和前寒武纪3个年龄段,且以前寒武纪为主。平湖组主要发育3个物源区,其中北部虎皮礁隆起为主要物源区,西部海礁隆起与东部钓鱼岛隆褶带为次要物源区。对平湖组物源体系的研究为西湖凹陷的油气勘探开发提供借鉴。

基于钢化玻璃贴合的车载19 inch LCD加固设计和抗冲振分析

抗冲击和抗振动设计是LCD设备设计的重要内容,随着大尺寸和车载的应用场景增多,对LCD的加固设计提出更高要求。针对车载19 inch LCD设备,提出传统固定方案和钢化玻璃贴合工艺的加固方案,从LCD设备实际组成入手,分析LCD设备的材料属性、约束和接触对,建立起Ansys Workbench下的传统固定方案和钢化玻璃贴合加固方案的有限元模型。以GJB367A和GJB150.16A车内设备冲击和振动环境作为载荷,开展预应力下模态、随机振动和瞬态动力分析,对比传统固定方案,钢化玻璃贴合加固方案的一阶固有频率从65.807 Hz提升到114.91 Hz;在随机振动作用下,LCD基板最大位移从0.14037 mm减小到0.12478 mm;在垂直屏向内冲击作用下,LCD基板位移从4.8243 mm减小到1.7647 mm;在垂直屏向外冲击作用下,LCD基板最大位移从3.6238 mm减小到0.59565 mm。最后通过试验证明,钢化玻璃贴合加固方案可满足19英寸LCD车载环境下的抗冲击和抗振动要求。

车载上架设备CPU风冷散热设计和数值模拟分析

随着现代工业对电子设备高性能、小型化和抗恶劣环境适应性的要求不断提高,人们对机箱的散热性能也提出了更高的要求。基于此,针对国产高性能中央处理器(Central Processing Unit,CPU)腾云S2500芯片,以GJB 322A车载加固型计算机温度50℃作为环境温度,分析其在1U和2U高度标准上架机箱中的散热设计,同时采用各元器件实际工程数据,通过热仿真软件开展数值模拟,提出了S2500芯片的风冷散热解决方案。

江陵凹陷新沟咀组古红层沉积特征及地质意义

江陵凹陷新沟咀组层序划分一直以来都存在较大的争议,缺少合理的分层依据。以江陵凹陷新沟咀组发育的古红层为研究对象,通过岩心观察识别出了2类红层。依据新采集的单井微量元素,重建了红层古环境,认为红层的发育是区域古气候在湿热与干冷交替变化下的产物,进一步验证了研究区红-黑交互沉积组合与古气候旋回性的响应关系,是研究区层序"二元"结构的有力证据。据此,将新沟咀组划分为3个三级层序,每个层序包含2个体系域,对应着黑-红色岩性组合的变化。研究成果对于揭示新沟咀组地层划分和沉积过程具有重要的意义,同时对于理解中国东部盆地的沉积背景也具有重要意义。