基于ABAQUS的抗磨补芯套筒断裂过程分析

以抗磨补芯套筒为对象,基于ABAQUS中的断裂力学判断准则-最大主应力准则,对抗磨补芯套筒台阶断裂过程进行仿真研究,并对多功能工具从抗磨补芯套筒解锁所需提升力进行计算。从理论上分析断裂力学中最大主应力判断准则;对抗磨补芯套筒进行有限元分析建模;针对抗磨补芯套筒选取413075K、45#钢和8630MODI等3种不同材料进行仿真分析;对比分析3种不同材料的抗磨补芯套筒裂纹附近应力强度因子、提升力、应力应变的影响以及随时间的变化规律,最终选择4130 75K材料作为抗磨补芯套筒材料。研究结果可为工程应用提供参考。

筒形基础对浅层气运移的影响及其对基础稳定性的影响

海上风电机组附近的浅层气突涌运移可能会诱发基础的失稳破坏,为了解决该潜在工程问题,通过开展模型试验和数值模拟,研究不同静荷载作用下,软黏土中气体运移路径的演化规律以及其对基础稳定性的影响。研究结果表明:静荷载的形式和基础与注气点的相对位置影响气体运移路径。当基础作用下压荷载时,气体朝靠近基础的方向运移,可能诱发基础失稳;而当作用上拔荷载时,气体朝远离基础的方向运移,从而不会威胁到基础的安全,且基础与注气点的相对位置越近,这种效应越显著。开展扩展有限元和Cohesive黏聚力单元相结合的应力-渗流耦合分析,进一步研究此种效应,以期为海上风电机组基础选址和设计提供参考依据。

在冷轧过程下XFEM对带钢边部裂纹扩展预测的应用

在冷轧过程中,带钢边部容易发生裂纹扩展,严重会造成断带事故,所以预测带钢边部裂纹扩展从而避免断带能够提升生产效率以及产品最终质量,因此,预测方法极为重要。本次研究运用扩展有限元(Extended finite element method,XFEM)模型对边部含有预置缺陷的带钢在冷轧过程中裂纹扩展行为进行预测,采用弹塑性有限元模拟和薄板拉伸试验混合技术以及多试样法断裂韧度试验确定最大主应力准则两个参数,并验证了参数的准确性。采用有限元模拟与冷轧试验对比,通过改变轧制参数,证明XFEM模型对边部含有预置缺陷的带钢在冷轧过程中裂纹扩展行为有很好的预测能力。本次研究还模拟分析压下率以及前、后张力对冷轧过程带钢边部裂纹扩展的影响,结果表明前张力影响效果更明显,同时,压下率越大,裂纹张开位移和裂纹扩展越明显。