基于XFLOW-ABAQUS联合仿真的十字形伞绕流流柔耦合数值模拟

以降落伞为代表的流柔耦合问题是一个涉及柔性结构大变形与周围流场相互耦合的复杂非线性问题.针对此问题,应用XFLOW-ABAQUS联合仿真对流柔耦合问题进行数值模拟.采用该方法对不同透气性的旗帜在Re=2.2×10^(4)气流中的拍动进行数值模拟,并与实验数据进行对比,验证该方法的有效性.然后对Re=6.2×10^(5)来流中柔性十字形伞的气动特性进行数值模拟,并与实验数据以及使用LS-DYNA的数值模拟结果进行比较,分析了十字形伞周围的流场特征,进一步证明了XFLOW-ABAQUS联合仿真在模拟流柔耦合问题上具有良好的表现.

基于ABAQUS的埋地管道动力分析前处理

利用ABAQUS软件强大功能,研究埋地管道在动力分析前需要的各项数据,进行地应力平衡计算,考虑管道自重的静力分析,以及求解边界的节点面积、节点反力、弹簧阻尼器参数、等效荷载力、节点法力和地震波数据处理,有了这些前期准备工作,才能进行下一步的动力分析运算。通过理顺建模、静力分析与各种数据之间的相互关系,希望能够为其他地震研究工作者提供一定的帮助。

基于ABAQUS的RC剪力墙力学性能研究

利用ABAQUS有限元软件对钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)剪力墙在不同荷载条件下的力学性能进行了深入研究。通过建立精确的三维有限元模型,模拟了剪力墙在受压和受拉状态下的应力分布、变形特性以及损伤演化。研究结果揭示了剪力墙在受力过程中的关键力学行为,包括应力集中区域、变形模式和损伤发展过程。研究为剪力墙的设计和优化提供了理论支持,有助于提高建筑结构的整体性能和安全性。

基于ABAQUS刮板链轮有限元分析及优化

以石窑店矿业有限公司所用刮板输送机链轮为研究对象,分析了可能对链轮疲劳破坏产生影响的因素。采用SolidWorks进行刮板链轮链环模型的创建,使用ABAQUS软件进行链轮的有限元仿真,得到了链轮链环应力集中区域。为了研究不同因素影响刮板链轮疲劳破坏的重要程度,进行了“4因素、3水平”正交试验,对试验结果进行了极差与方差分析。结果表明:齿根圆弧半径是影响链轮疲劳破坏的关键因素,而齿形圆弧半径、短齿厚度和链窝弧半径对链轮疲劳破坏的影响较小。

考虑应力罗德角的修正剑桥模型在ABAQUS中的数值实现及其在海堤工程中的应用

基于有限元软件ABAUQS提供的UMAT用户材料子程序接口,考虑应力罗德角对黏土力学特性的影响,改进了修正剑桥模型中的临界状态线。采用相关联流动法则,通过引入剪胀比推导了弹塑性矩阵,从而开发了考虑应力罗德角影响的修正剑桥模型UMAT子程序。运用该子程序模拟了正常固结土的静三轴和真三轴试验,并分析了应力罗德角改变引起的海堤最终沉降量的变化。模拟结果表明,考虑应力罗德角的修正剑桥模型能够较好模拟土体的应力-应变特性;应力罗德角变化对海堤最终沉降量的影响随地基深度增加而降低,对海堤-地基交界处的最终沉降量影响最为显著。

基于ABAQUS的输电线找形与分裂导线模拟研究

架空输电线是输电塔-线体系的重要组成部分,但由于几何非线性特征强,难以直接得到输电线的初始形态。基于ABAQUS有限元分析软件,提出更新形状法和更新张力法两种输电线找形方法,建立单导线模型作为算例进行分析与对比。研究结果表明,两种找形方法均具有很高的精确性,而在操作性和适用范围方面存在区别。由于新建输电线路的需求,分裂导线越来越多地被应用于输电线路中,考虑间隔棒与分裂导线间的耦合作用,提出一种分裂导线的模拟方法,可以实现分裂导线的精细模拟,并通过简化模型和精细化模型的动力特性对比,验证模拟的准确性。提出的输电线找形方法和分裂导线模拟方法可以为输电线路精确建模和分析提供参考。

基于ABAQUS的白砂岩损伤的本构模型的二次开发

ABAQUS有限元分析软件在岩土力学方面的功能很强大,但是ABAQUS软件的材料库中没有白砂岩酸性条件下不同干湿循环处理下的本构模型,因此论文将在ABAQUS的平台上对此模型进行二次开发,将模型编译成UMAT子程序,并对子程序进行验证。通过UMAT二次开发的子程序进行的模拟结果与实际试验的数据对比。

基于Abaqus二次开发的复杂结构寿命计算平台

临界距离理论适用于计算复杂结构的蠕变疲劳寿命,但在工程实践中该方法的计算效率很低。为解决这一问题,使用Python语言对Abaqus软件进行二次开发。所开发软件可以使用临界距离法计算结构的蠕变疲劳寿命,并提供多种功能以提高分析效率,包括模型信息提取、材料参数导入和计算结果输出等。通过对某型高压涡轮叶片进行分析计算验证了软件适用性。结果表明该软件可以有效简化临界距离法的步骤,实现对复杂结构蠕变疲劳寿命的高效计算,具有一定工程价值。

基于ABAQUS的新型密拼叠合板承载能力比较研究

为优化密拼式叠合板侧向拼缝处的连接构造,设计一种在拼缝处设置抗剪键槽的密拼式钢筋桁架叠合楼板。利用ABAQUS有限元软件对7个密拼叠合楼板进行四点弯曲模拟研究,针对普通密拼式叠合板与不同形式的抗剪键槽密拼式叠合板的承载能力进行对比分析。结果表明:新型密拼式叠合楼板的承载能力较好,相较于普通密拼式叠合板提升了17%左右;当达到极限荷载时,其内置钢筋所受应力明显低于普通密拼式叠合板。通过对不同开槽形式叠合板的受弯性能进行对比分析,明确了新型抗剪键槽叠合板拼缝处设计的合理性,为新型拼缝叠合楼板在工程实践中的应用提供了理论依据。

基于ABAQUS镜像铣削铝合金表面残余应力有限元分析

为了分析铣削工艺参数对铝合金的已加工表面残余应力的影响,借助金属切削有限元分析等相关理论,以6061铝合金为工件材料,建立了铣削加工的有限元模型。采用单因素法对6061铝合金进行镜像铣削仿真,并分析不同的主轴转速、铣削深度、铣削路径对加工的表面残余应力的影响。研究表明,在铝合金6061加工过程中,对工件表面残余应力影响因素由小到大依次为铣削深度<铣削路径<主轴转速,铣削深度对已加工表面残余应力影响较小,主轴转速对已加工表面残余应力影响最大,镜像铣削最优组比普通铣削形变位移减小33%。

基于ABAQUS仿真的高速电梯曳引机主轴校核与分析

主轴是高速曳引电梯的重要组成部分,在电梯工作中要承受不同扭矩和变化载荷的冲击。在曳引机主轴的设计中,利用ABAQUS软件对主轴进行有限元分析,首先,构建了主轴三维模型,依据主轴实际工作中的环境变量简化出两种工况:主轴平稳运转没有偏心力和出现偏心力。其次,分别对主轴进行校核,并进行模态分析以确定主轴系统和模态振型的固有频率,可以准确得出各阶振型,仿真结果显示主轴设计是有效的。最后,通过现场电梯主轴的安装与调试,验证了有限元仿真分析的结果,试验证明:利用ABAUQS软件对电梯曳引机主轴进行校核分析是合理可行的。该方法适用于其他轴类零件的设计校核。

基于ABAQUS的微织构刀具切削钛合金仿真研究

构建无织构刀具和呈微凹坑、平行槽、垂直槽、斜向槽形貌的微织构刀具模型,并利用有限元分析软件ABAQUS研究了微织构刀具对钛合金车削过程的影响。通过分析不同形貌微织构刀具在切削过程中的切削力、摩擦系数、切削温度和工件表面残余应力,确定了较优的微织构形貌;研究了切削速度对微织构刀具切削钛合金性能的影响。结果表明,微织构刀具能有效降低切削力、摩擦系数和切削温度,使工件表面残余应力由拉应力转变为压应力,其中垂直槽微织构刀具能最有效地改善切削质量;随着切削速度的提高,切削力和切削温度增大,摩擦系数减小,工件表面残余应力由压应力向拉应力转变并有增大的趋势。

基于OpenSEES和ABAQUS有限元模型的剪力墙拟静力试验研究

为保证模拟精度并提高钢筋混凝土剪力墙有限元模型计算效率,分别采用ABAQUS软件和OpenSEES软件建立精细化和简化有限元模型,对1个足尺钢筋混凝土剪力墙试件拟静力试验进行数值模拟分析,从试验现象、破坏模式、裂缝发展趋势、应变、滞回曲线等方面进行对比验证。结果表明:在保证模拟精确度的前提下,ABAQUS精细化模型在裂缝发展、墙体损伤等方面与试验现象吻合较好,但模型计算时间较长;OpenSEES简化模型在滞回曲线方面模拟结果与试验结果吻合更好,误差在5%以内,并显著提高了计算效率。

基于ABAQUS的气动潜孔锤球齿碎岩及布齿优化

为提高坚硬地层大直径潜孔锤的破岩效率与使用寿命,运用ABAQUS软件建立了球齿碎岩仿真模型,对比分析?18 mm球齿在不同钻进参数下冲击切削碎岩过程中的破碎比功、侵入深度、破碎范围与应力影响范围等曲线,优选钻进参数和布齿。分析结果表明:当钻压为1.2 kN、冲击功为30 J时,对岩石的破碎效率较高,球齿入岩的位移可达0.67 mm,并对岩石进行应力界限划分,得出应力影响范围为43.4 mm;通过双齿冲击切削模拟确定了较为优秀的圈距与间距:圈距取47.4 mm,间距取43.4~51.4 mm;考虑到球齿的磨损,利用圈距与间距对?711 mm大直径潜孔锤进行了优化布齿。

基于ABAQUS的新型格型地下连续墙稳定性评估

对于需要采用格型地下连续墙围护的工程而言,设计一种能够节省造价的新型格型地下连续墙并评估其稳定性具有很大的意义。本文以广州某码头项目为背景,结合工程设计资料、钻探、物探资料,设计一种新型格型地下连续墙,并利用ABAQUS有限元软件,建立新型格型地下连续墙模型,模拟基坑开挖过程,进行有限元计算并分析结果,对照现场实测数据,对该种新型格型地下连续墙的稳定性进行评估。研究结果表明:该种新型格型地下连续墙有限元计算最大侧移为20 mm,实测数据为14 mm,满足稳定性的要求,同时达到节省造价的目的;新型格型地下连续墙最大侧移出现在基坑底部与该种新型格型地下连续墙的“一型”位置的相交处;采用ABAQUS模拟,能够较好地对新型格型地下连续墙的稳定性进行评估。

基于ABAQUS的固体火箭发动机壳体外压屈曲分析

利用有限元分析软件ABAQUS对固体火箭发动机壳体进行外压屈曲分析。通过理论公式计算结果和有限元计算结果对比,当光壳体长径比不小于8时,有限元计算结果和Mises公式计算结果的误差在2.7%范围内,验证了有限元计算方法的准确性。采用有限元计算方法分析了带不同定心部壳体的屈曲性能,可以看出:相较于增加定心部的轴向长度,增加定心部的厚度对壳体抗屈曲性能的提升更为显著;定心部位置越靠近壳体中间,壳体的抗屈曲性能越好;定心部尺寸的约束下,由中间1个定心部增加到三个定心部均布,壳体临界失稳压力增加了36.1%。

基于ABAQUS的积水路面轮胎滑水性能研究

随着道路交通网络的不断发展,行车安全已经成为当今社会关注的焦点之一。特别是在恶劣天气条件下,如:雨天,车辆在积水路面上高速行驶时,由于动水升力的存在,很容易出现“滑水”现象,从而导致事故的发生。文章深入分析了轮胎在积水路面上的滑水性能,以提高车辆的行驶稳定性和安全性。首先,使用ABAQUS建立205/55R16子午线轮胎有限元模型,并且对其进行了静力学分析。接着,基于流固耦合方法,构建了一个包含轮胎、水层和路面的复杂耦合模型。在这个模型中,考虑了轮胎充气压力、水层厚度、轮胎垂向负载以及胎面磨损4个关键因素。有限元模拟分析结果表明,轮胎充气压力和垂向载荷的增大都会导致车辆在积水道路上的极限滑水速度增大;相反,胎面磨损和水层厚度的增大,则会导致车辆在积水道路上的极限滑水速度减小。其中,充气压力对滑水性能影响较大,相同条件下,车辆的极限滑水速度从1.7 bar下的72.43 km/h上升到了2.9 bar下的102.23 km/h。所以,雨天适当增大轮胎充气压力更有利于车辆行驶安全。

基于Abaqus的飞机起落架扭力臂轻量化构型研究

首先基于某型号大型飞机起落架的受载特性与构件之间的接触关系,构建飞机起落架扭力臂数值分析模型;其次,在进行整体强度分析的基础上,以轻量化为目标,基于条件算法对整体模型进行拓扑优化;再次,基于拓扑优化结果,重构出轻量化、应力分布合理的起落架扭力臂三维模型,并根据优化后模型,研究当上下扭力臂夹角不同时,应力分布规律与刚度特性;最后,通过优化与数值分析结果表明,优化后的扭力臂结构材料的体积减小46.6%,大大减轻了扭力臂的重量,满足了飞机起落架轻量化的设计目标。

基于ABAQUS的某水电站厂房楼板改造加固有限元分析

粘贴钢板加固技术因其施工快速、加固效果好、适应性强、经济效益高等优势,在水利、电力等行业内的结构改造和加固补强等方面被广泛应用。基于有限元分析,针对某水电站厂房楼板局部开挖后所采用的粘贴钢板加固措施进行探讨,结果表明,楼板开挖后,开挖孔洞周边出现明显应力集中现象,孔洞交界处应力最大值增大了57.89%;粘刚加固措施显著提升了楼板结构的稳定性,相较于未加固情况下,楼板最大变形降低幅度可达50%,对于该水电站的楼板改建计划提供了安全保障,亦可为后续相关工程建设起到一定借鉴意义。

基于ABAQUS的AC-13冷拌冷铺沥青面层结构力学分析

【目的】在冷拌冷铺沥青混合料路用性能试验的基础上,对现有路面面层结构力学进行分析,为农村公路中轻交通作用下路面结构类型的选择提供参考。【方法】采用ABAQUS有限元软件,选择面层材料为冷拌冷铺沥青混合料、冷拌冷铺混合料(70%RAP)和热拌热铺沥青混合料,建立典型路面结构的有限元模型。在标准荷载作用下,计算不同面层材料对典型路面结构的力学参数,验算无机结合料稳定层疲劳开裂寿命、沥青混合料层永久变形量、路基顶面竖向压应变进行路面结构验算,针对季节性冻土地区,进行沥青面层低温开裂验算。【结果】结果表明:弯沉值分析中面层3<面层1<面层2,基层层底拉应力分析中面层3<面层1<面层2,AC-13冷拌冷铺混合料永久变形量轻交通时小于15.7 mm,中等交通时小于19.26 mm,沥青面层低温开裂验算开裂指数为3.37。【结结论论】在农村公路中轻交通作用下,选取5 cm冷拌冷铺(RAP)沥青混合料;在中等交通下,选取5 cm冷拌冷铺沥青混合料。考虑超载和重载情况下,冷拌冷铺沥青混合料还无法满足路用要求。