ABAQUS二次开发在O型圈密封组件仿真分析中的应用

基于Python语言对ABAQUS软件前处理和后处理模块进行二次开发,形成O型圈典型密封结构性能仿真评估插件。结果表明,基于该插件可快速进行几何建模、材料赋予、网格划分、边界加载、结果后处理并自动生成Word报告,能帮助快速识别影响密封性能的关键设计参数、验证设计合理性、节约仿真时间,较大程度地提高了仿真效率。

基于ANSYS和ABAQUS的不规则超大深基坑数值仿真

不规则超大深基坑的数值仿真时一方面建模难度较高,另一方面涉及存在大量的结构物与岩、土相互作用的结构面,且存在大量接触面随开挖“消失”或“出现”的过程,由此导致单一手段无法准确模拟不规则深基坑的位移场和应力场。针对这一难点,采用联合ANSYS及ABAQUS对不规则地铁车站基坑进行数值仿真。利用ANSYS前期建模准确及ABAQUS非线性处理能力强的优势,获得不规则超大深基坑的位移场和应力场。数值分析与实测对比的结果说明,这一仿真思路值得在大型复杂工程的计算分析中推广与应用。

基于ABAQUS部件装配和单元追踪的盾构隧道施工数值仿真对比研究

当采用通用有限元软件ABAQUS模拟盾构隧道施工时,部件装配法应用广泛,但其在处理盾壳、注浆体、土体及管片等多部件间复杂接触关系时,常面临计算收敛性不佳的挑战;而单元追踪法通过共节点单元复制有效规避了这一难点。构建了荷载-结构模型,对比验证部件装配法与单元追踪法的收敛性,计算显示在相同的网格密度下,单元追踪法在收敛性方面展现出了显著的优势。以双线盾构隧道下穿路基施工为依托,深入对比分析了部件装配法与单元追踪法模拟盾构施工时,计算所得的土体变形、路面沉降、管片内力及计算效率的差异。研究结果表明,两种方法在土体变形、路面沉降、管片内力计算上的差值在5%以内,且单元追踪法可缩短14%的计算时间。鉴于此,在运用ABAQUS模拟盾构隧道施工且研究重点不聚焦部件间详细接触关系时,推荐单元追踪法作为首选方法。

基于ABAQUS的标准拉伸试样仿真校核研究

针对材料试验机检定校准费时费力问题,利用ABAQUS软件对标准拉伸试样模型进行模拟仿真拉伸试验,获得模型在计算机软件中模拟的应力—应变曲线,与标准拉伸试样在实验室材料试验机实际拉伸试验曲线进行对比分析,分析结果表明:该模拟仿真试验对提高材料试验机的试验数据准确度和复现性具有一定的指导意义,但不能完全取代材料试验机的定期检定校准工作。

基于Abaqus的软硬交错地层钻进过程仿真及动态特性分析

随着钻探技术向深部地层发展,研究钻进过程中钻头与深部复杂地层的动态特性及参数响应规律成为研究中的重难点。采用数值模拟和响应面分析相结合的方法,研究了聚晶金刚石复合片(PDC)钻头与典型复合地层在钻进破坏过程中的动力学特性,并对其进行了参数分析;以带倾角的软硬交错地层作为典型复杂地层为研究对象,基于Abaqus建立了全真尺寸的PDC钻头与软硬交错地层之间的动态破坏有限元仿真模型,得出了钻头在钻进过程中受到地层反力的动态特性;通过正交试验进行了数值仿真试验,研究了在不同的地层参数及钻进参数下PDC钻头的动力学特性;采用单一因素分析法和响应面分析法对钻进参数及地层参数与钻头受到地层反力之间的关系进行了建模与辨识,得到了多参数下钻头受到的地层反力变化趋势及回归模型。研究结果表明:软硬地层倾角越大,钻头受到的地层反力平均值和冲击峰值亦越大。随着地层软硬程度比的增大,钻头受到的平均反力和峰值反力大幅增长。在一定范围内,增大转速会降低钻头受到的反力冲击。研究成果可以为深部复杂地层钻进时钻头反力的预测提供依据,同时对深部复杂地层钻进轨迹控制起指导作用,对地质深部钻进有重要意义。

GH4169外螺纹滚压过程ABAQUS有限元仿真模型建立及验证

为深入揭示GH4169外螺纹滚压成型机理,利用ABAQUS建立其外螺纹滚压过程有限元仿真模型并进行实验验证。滚压过程中,滚丝轮和圆柱形工件间的接触区域不断发生变化,属于复杂接触类型。为此,较为详细地介绍有限元模型建立过程中的材料本构模型、求解类型、网格划分及自适应网格、接触及边界条件等关键技术,利用能量法、外螺纹成型样貌以及最大径向力验证了该仿真模型的有效性。

液态模锻6061铝合金轮毂的力学性能及静态承载能力的Abaqus仿真分析

利用液态模锻方法制备了6061铝合金轮毂,测试了热处理后轮毂不同部位的力学性能,同时利用Abaqus仿真模拟软件对轮毂的静态承载能力进行了分析。结果表明:轮毂不同部位的力学性能不同,性能最高处为外轮缘,抗拉强度为375 MPa、屈服强度为345 MPa;性能最低处为轮辋,抗拉强度为343 MPa、屈服强度为317 MPa;轮毂不同部位的性能差异主要是由晶粒度所致,外轮缘处的晶粒最细小、晶粒度达到5.032,轮辋处的晶粒最粗大、晶粒度为4.350。Abaqus仿真结果表明,静载条件下,所制备的轮毂性能达到了设计使用要求。

基于ABAQUS的钨钼合金铣削加工参数优化仿真及验证

钨钼合金属于难加工材料,加工成本高、加工效率低且刀具磨损严重,利用ABAQUS有限元分析软件,建立钨钼合金三维铣削模型,针对不同切削参数,研究在铣削钨钼合金过程中产生的切削力和切削温度的变化规律,并通过铣削试验对仿真模型的有效性进行了验证。通过正交试验得到最优切削参数组合,即切削速度vc=60m/s,背吃刀量ap=3mm,每齿进给量fz=0.16mm/z。

基于ABAQUS的约束混凝土破坏特征数值仿真教学平台

数值仿真试验作为土木工程试验的一个重要手段,越来越多地应用于土木水利类研究生的教学体系。将ABAQUS数值模拟技术引入土木工程有限元课程中“约束混凝土破坏特征”的教学内容,通过Python语言二次开发,借助VUMAT单元删除功能,建立约束混凝土破坏试验参数化仿真系统,实现荷载作用下约束混凝土破坏全过程模拟。通过试验数据分析与模拟结果对比,验证了数值仿真平台的合理性。学生可以通过该平台的交互式窗口输入数据实现自动建模分析,丰富了课程教学内容,为今后的实验教学提供了新思路。

基于ABAQUS的身管外自紧仿真分析

自紧身管是高膛压火炮普遍采用的身管,目前均采用内自紧方式进行加工。为检验外自紧方式加工自紧身管的可行性,采用ABAQUS软件对身管内外自紧加工的应力分布进行了仿真分析。研究表明:内外自紧都会导致身管内壁先于外壁塑性变形并达到一定的自紧度;内自紧可减小射击应力,外自紧会使射击应力增大;对于理想弹塑性材料,内自紧身管射击应力小于材料屈服极限,外自紧身管射击应力的塑变区域不超过制造时塑变区域,内外自紧方式均可以提高身管强度;达到同样的自紧度时,内外自紧身管具有同样的强度,但是外自紧需要的压力要小于内自紧压力。

基于ABAQUS的自紧身管应力仿真

目前高膛压火炮普遍采用自紧身管,自紧身管强度分析涉及制造时、制造后和射击时工况,应力分布十分复杂,为此借助ABAQUS软件基于mises屈服准则对确定的自紧身管截面进行了详细的应力仿真分析,包括弹性变形应力分布、自紧身管应力分布、变形硬化和反向屈服对自紧身管应力分布的影响。仿真表明,自紧身管制造后由于主应力顺序发生变化导致mises应力曲线变化十分复杂;向上的变形硬化会减小屈服区域,增大mises应力峰值;反向屈服通常出现在壁厚较大、自紧度较大的自紧身管中,其会导致管壁内应力分布更加复杂,但不会增加强度。由于我国自紧身管理论采用treca屈服准则,该研究有助于深化对自紧身管强度理论的认识。

基于ABAQUS的金属切削有限元仿真

因为金属材料的切削运动是一种非线性的动态过程,所以用传统的分析方法很难对切削机理作出定量的分析,得出准确的结论。本文基于弹塑性的有限元理论建立易切削钢二维有限元模型,使用限元仿真软件ABAQUS,对易切削钢在切削过程中弹塑性变化模型进行仿真分析,并且在不同的切削深度下,对工件切削变形区的切削力以及等效塑性应变进行解析。通过对工件切削变形区的切削力变化云图和等效塑性应变云图分析得出结论:随着切削深度的增加,切削力也逐渐变大,断裂应变也随之逐渐增大。

基于ABAQUS CEL的高速水冲击载荷仿真与试验研究

针对水陆两栖飞机水箱汲水过程中形成的高速水流冲击问题,开展了高速水冲击载荷特性研究。提出了一种基于调节腔内气压的水冲击试验方法,通过调节储水容器内气压改变水流冲击速度,开展高速水流冲击试验研究;运用ABAQUS CEL数值仿真方法,预设水流初始速度,建立高速水流冲击的有限元模型,分析了水流速度和水管端部与平板间距对于冲击压力的影响。结果表明:数值仿真计算结果与试验结果相差不大,验证了该模型的准确性;水流速度越大,平板受到的冲击压力越大;水管端部与平板的间距越大,平板受到的水流冲击压力越小。

基于ABAQUS的丝杠冷滚打变形力仿真

丝杠冷滚打成形是一种新型的绿色近净塑性成形技术,其中的变形力是冷滚打成形过程中一个非常重要的因素,不仅关系到材料的应力和应变,还是设备设计、验算工具强度、制定合理工艺制度的重要依据。基于仿真进行丝杠冷滚打变形力的研究,介绍丝杠冷滚打的原理,讨论基于ABAQUS的有限元模型的建立,在此基础上进行了丝杠单次滚打正应力、切应力的仿真,进而获得了变形力及其分力随时间的变化情况,为后续研究奠定了基础。

基于ABAQUS的激光熔覆温度场的数值仿真分析

利用有限元软件ABAQUS对激光熔覆成形的过程进行了数值仿真模拟,建立了激光熔覆成形温度场的传热数值仿真模型,并对仿真结果进行了分析。进行试验验证,预测结果与试验测量结果能较好的吻合,最大误差不超过8%,这表明所建温度场数值仿真模型合理。因此可用该数值仿真模型分析激光熔覆工艺参数对温度场的影响,以及模拟计算熔覆层的高度和重熔深度,从而为激光熔覆成形的应用提供了理论和技术支持。

基于ABAQUS的金属家具椅背冲击仿真分析

利用ABAQUS软件的显式动力学分析模块,对金属家具椅背冲击仿真模拟。结合模拟结果,对冲击过程进行分析。通过仿真分析有效的提高了家具的设计效率,降低了试验成本。本文探索了有限元法在金属家具结构分析中的应用,研究ABAQUS显式动力学分析功能应用于家具仿真分析的合理性。

基于ABAQUS的压电悬臂梁有限元仿真分析

介绍了压电效应与压电材料相关理论及大型有限元分析软件ABAQUS及其力电耦合场分析功能,采用有限元软件ABAQUS对压电材料悬臂梁进行分析.建立了ABAQUS软件压电悬臂梁实体模型,设定几何尺寸和材料特性参数进行性能仿真,具有很好的通用性.讨论了不同电压下电压-位移变化关系.算例结果表明ABAQUS计算结果同理论解吻合很好,具有较高的精度.

基于ABAQUS高速传输抓取装置的仿真分析

在焊装线传输方式的设计过程中,仿真分析是非常重要的一项工作内容。基于轿车C011-A级车的地板-主焊线的项目,结合工艺规划,通过ABAQUS完成对地板线传输方式-高速传输抓取装置的仿真分析。同时在保证产品可行性的基础上,使装置的结构最优化,以提高生产效率、降低生产成本。

基于ABAQUS的游离磨粒对单晶锗表面冲击作用仿真分析

为研究固液两相流方法加工原理,建立ABAQUS冲击仿真模型,分别分析单晶锗材料变形过程中应力变化、不同速度冲击作用、不同角度冲击作用。仿真结果表明:加工过程中被加工材料表面在受到水平切削力和竖直挤压力共同作用下,产生塑性变形;不同速度冲击作用下,材料表面塑性形变量随速度增加而增大,最大接触应力值呈先增大后减小的趋势;不同角度冲击作用下,单晶锗弹性模量各向异性与冲击角度共同影响最大接触应力值,弹性模量各向异性不影响材料变形量,冲击角度影响材料变形量及是否会在材料表面产生应力集中现象。

基于ABAQUS的铝线材矫直工艺仿真与设计优化

为了实现金属丝在自动化工业生产中的连续矫直,选取平行辊式矫直中逐步减小曲率的方法,确定了辊式矫直机的基本形式,设计出关键零部件的功能与外形结构。基于金属铝丝与矫直设备在成型过程中的弹塑性与弯曲变形假设,分析矫直成型中金属丝材料弯曲变形与曲率、压力之间的关系。根据矫直机理选择影响质量的关键结构参数进行试验,对关键结构参数进行设计与计算,得出压下量的基本分布规律,总结出合理的设计流程。